Устройство для инфракрасного измерения температуры жидкой стали заводы

Если честно, многие до сих пор путают обычные пирометры с полноценными системами непрерывного контроля. На самом деле разница как между рулеткой и лазерным трекером — оба измеряют, но второй даёт динамическую картину в реальном времени.

Почему старые методы уже не работают

Помню, как на Череповце пытались термопарами выйти на стабильные показатели. Через два месяца эксплуатации получили погрешность в ±25°C из-за коррозии чувствительных элементов. Жидкая сталь — не вода, её температура измеряется в условиях агрессивной среды.

Кстати, именно тогда мы начали тестировать устройство для инфракрасного измерения температуры от ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс'. Их разработка изначально создавалась под условия металлургических цехов, что чувствовалось в конструкции.

Основная проблема большинства ИК-датчиков — запотевание оптики. На Magnitogorsk Iron & Steel пришлось самостоятельно дорабатывать систему продува, хотя в новых моделях Tengyi эту проблему уже учли.

Как выбрать расположение датчика

Недавно консультировал запуск линии на НЛМК — там изначально смонтировали измеритель над зоной наибольшего брызгообразования. Результат — постоянные ложные срабатывания при всплесках шлака.

Оптимальное расстояние — 1.2-1.5 метра от поверхности ванны, но обязательно со смещением от центра разливки. На практике часто приходится идти на компромиссы из-за конструкции ковшей.

Вот тут пригодился опыт заводы-изготовителя: специалисты Tengyi предлагали трёхточечное крепление с виброгашением — решение простое, но эффективное.

Калибровка в полевых условиях

Многие недооценивают необходимость регулярной поверки. На Электростали был случай: смена прошла три плавки с заниженными на 40°C показателями, пока не вскрылось смещение калибровочной кривой.

Сейчас использую мобильный эталонный пирометр Ametek Land 450 — сверяю раз в смену. Для жидкой стали критична точность в диапазоне °C, где даже 10°C влияют на раскисление.

В последних моделях Tengyi встроена функция автотестирования оптического тракта — при загрязнении система сама подаёт сигнал на очистку.

Практические кейсы внедрения

На КМК за 2023 год удалось снизить брак по химическому недогреву на 7% после установки трёх стационарных ИК-систем. Но интереснее история с Запсибом — там изначально отказались от защиты датчиков водяным охлаждением.

Через месяц работы в летнюю смену получили температурный дрейф +15°C из-за нагрева корпуса. Пришлось экстренно монтировать принудительное воздушное охлаждение — проект встал на неделю.

Сейчас всегда рекомендую полный комплект от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их системы изначально проектируются для работы в условиях металлургических цехов.

Нюансы которые не пишут в инструкциях

При монтаже на разливочных машинах обязательно учитывать вибрацию — был случай, когда крепёжные болты откручивались за две недели. Пришлось ставить контргайки с пружинными шайбами.

Ещё важный момент — совместимость с АСУ ТП. На некоторых заводы до сих пор работают системы 90-х годов, где цифровой интерфейс просто некуда подключать. Для таких случаев Tengyi выпускают модификации с аналоговым выходом 4-20 мА.

Иногда проще сразу заменить старую автоматику — экономия на модернизации потом оборачивается потерями от неточного измерения.

Перспективы развития технологии

Сейчас тестируем систему с двумя спектральными диапазонами — для случаев когда в ванне присутствуют примеси шлака. Обычный ИК-датчик видит поверхностную температуру, а двухдиапазонный может 'заглянуть' глубже.

Но пока это дорогое решение — комплект стоит как три стандартных датчика. Хотя для ответственных марок стали возможно стоит рассматривать.

Из новинок у ООО Шэньян Тэнъи Электроникс появилась модель с встроенным регистратором данных — удобно для анализа технологического процесса.

Выводы которые можно сделать сегодня

ИК-измерение температуры — не панацея, но самый рабочий вариант для непрерывного контроля. Погрешность в 0.3-0.5% против 1.5-2% у термопар говорит сама за себя.

Главное — не экономить на защите и калибровке. Лучше взять менее точный но более защищённый датчик чем наоборот.

Сейчас уже нет смысла разрабатывать системы самостоятельно — готовые решения типа тех что делает Tengyi отработаны десятками инсталляций на разных заводы.