Устройство для инфракрасного измерения температуры жидкой стали производитель

Если честно, когда слышу про производителей ИК-измерителей для жидкой стали, всегда вспоминаю, как лет десять назад на одном из уральских заводов пытались внедрить немецкий пирометр — в итоге плавильная печь выдавала погрешность в 40-50°C из-за пара и шлаковых брызг. Сейчас многие до сих пор путают обычные промышленные пирометры со специализированными системами для непрерывного контроля в сталелитейных цехах. Вот тут и начинается самое интересное.

Почему сталь — это не просто 'навести и измерить'

В 2018 году нашем инженерам пришлось полностью перерабатывать оптическую схему для конвертерного цеха в Липецке. Проблема была в том, что стандартные линзы 'слепли' от интенсивного испарения присадок — пришлось комбинировать узкополосные фильтры с принудительной продувкой азотом. Кстати, именно тогда мы в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс отказались от германиевых окон в пользу сапфировых, хоть и дороже вышло.

Датчик положения относительно струи расплава — вот что чаще всего недооценивают. Видел как на Череповецком меткомбинате пытались сэкономить на системе слежения, в результате замеры шли то по шлаку, то по краю желоба. Получались скачки в 100°C, технологи не могли понять, почему химический состав не сходится.

Самое сложное — калибровка в полевых условиях. Никакие лабораторные черные тела не заменят реальных замеров термопарами в момент выпуска стали. Мы всегда берем с собой переносную эталонную установку когда едем на пусконаладку — последний раз в Новолипецке пришлось трижды переснимать характеристики потому что температура окружающей среды в цеху за ночь изменилась на 15 градусов.

Кейс: почему китайские аналоги не всегда работают в российских цехах

В 2020 году пробовали ставить сенсоры от Chengdu Kefei — спектральный диапазон был идеальным для тонкой настройки под марки стали, но корпус не выдерживал вибрации от разливочного крана. Пришлось разрабатывать амортизирующие кронштейны, которые теперь стали стандартом для всех наших проектов.

Интересный момент с системами охлаждения: в проекте для ООО Шэньян Тэнъи Электроникс изначально использовали воздушное охлаждение, но при температуре в цеху под 60°C пришлось переходить на жидкостное с теплообменником. Хотя это увеличило стоимость на 15%, но зато на Магнитогорском комбинате такие системы работают уже третий год без замены.

Местные технологи часто спрашивают про 'слепые зоны' при измерении в ковше. Тут важно не столько разрешение матрицы, сколько алгоритм компенсации запыленности. Наш софт сейчас использует динамическую корректировку по градиенту температуры — если видит резкий перепад в 200°C за 0.3 секунды, понимает что это шлаковая плена и игнорирует такой кадр.

Нюансы монтажа которые не пишут в инструкциях

Расстояние от смотрового окна до струи — всегда компромисс. Слишком близко — брызги забрызгают оптику, далеко — мешает дым. Вывели эмпирическую формулу: для конвертеров 150 тонн оптимально 2.8-3.2 метра под углом 15-20 градусов к горизонтали. Для электропечей — совсем другие параметры.

Забавный случай был в Челябинске: смонтировали систему идеально по техпроцессу, а показания плавают. Оказалось вибрация от вентиляторов охлаждения трансформаторов создавала резонанс на частоте 47 Гц — как раз там где работает наш фильтр помех. Пришлось ставить демпферы из вольфрамового сплава.

Кабельные трассы — отдельная головная боль. Сигнальные линии обязательно прокладывать в экранированных каналах отдельно от силовых, причем с запасом по сечению. Как-то в Кемерово сэкономили на кабеле — наводки от плазменных горелок давали погрешность в 3-4%.

Как мы тестируем надежность в экстремальных условиях

Каждый новый производитель устройств инфракрасного измерения у нас проходит тест на 'тепловой удар' — резкий нагрев до 80°C с последующим охлаждением до -25°C в течение часа. Из последней партии 7 из 12 прототипов не прошли проверку на трещины в защитном стекле.

Цикличность работы — важный параметр который часто упускают. В реальных условиях замеры идут не постоянно, а циклами по 2-3 секунды каждые 10 секунд. Поэтому мы тестируем электронику именно в таком режиме, имитируя 2000 циклов в сутки — примерно как в реальном цеху при работе двух конвертеров.

Пылезащита — отдельная тема. Стандарт IP67 не всегда спасает от металлической пыли которая проникает в микрощели. Пришлось разрабатывать многоступенчатую систему фильтров с электростатической очисткой — идею подсмотрели у систем вентиляции в 'чистых комнатах' электронного производства.

Перспективы развития технологии в России

Сейчас экспериментируем с беспроводной передачей данных через mesh-сети в цеху. Проблема не в самом канале связи, а в синхронизации времени между несколькими измерительными точками — для анализа динамики температуры в разных зонах ковша нужна точность до 10 мс.

Интересное направление — совмещение ИК-камер с спектрометрией. Пробовали на опытной установке в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — по спектральным линиям можно определять не только температуру, но и примерный химический состав. Пока точность оставляет желать лучшего, но для оперативного контроля уже пригодно.

Главный вызов ближайших лет — адаптация под новые экологические нормы. Когда над сталеплавильными агрегатами ставят газоочистки, меняется прозрачность атмосферы в рабочей зоне. Приходится постоянно корректировать алгоритмы компенсации — последняя прошивка для наших систем учитывает даже сезонные изменения влажности.

Что в итоге имеет значение для производства

После 15 лет работы в этой сфере понял главное: идеальных систем не существует. Каждый цех требует индивидуальной настройки под конкретные технологические цепочки. Иногда проще поставить два простых датчика чем один 'продвинутый' с кучей функций которые все равно не будут использоваться.

Сейчас в ООО Шэньян Тэнъи Электроникс разрабатываем модульную систему где можно комбинировать компоненты под бюджет и задачи. Базовый блок измерения + опциональные модули анализа шлака, прогноза температуры в конце продувки, интеграции с АСУ ТП. Первые тесты в Северстали показали снижение брака на 2.3% только за счет более точного определения момента выпуска.

Важно не гнаться за технологическими 'наворотами', а обеспечивать стабильность измерений в условиях жесточайших промышленных помех. Лучший показатель для нас — когда технологи перестают замечать работу нашего оборудования потому что оно просто стабильно работает годами. Как тот комплекс в Новокузнецке который без ремонта трудится уже 6 лет при плановом межремонтном сроке 3 года.