
Когда речь заходит о выборе устройства непрерывного пирометрического контроля для зоны вторичного охлаждения, многие ошибочно полагают, что достаточно купить любой пирометр с подходящим диапазоном температур. На деле же ключевая проблема — не просто измерить температуру, а обеспечить стабильность показателей при постоянном воздействии водяных паров, окалины и вибраций конвейера. В нашей практике был случай, когда немецкий датчик за 3000 евро выдавал погрешность в 40°C из-за неправильного монтажа в зоне спреев — пришлось переделывать всю систему крепления.
Тут важно понимать физику процесса: слиток выходит из кристаллизатора с коркой в 20-30 мм, а в зоне вторичного охлаждения происходит формирование всей толщины стенки. Если пирометр калиброван без учёта эмульсионной плёнки на поверхности — показатели будут плавать как в шторм. Мы обычно ставим два датчика под разными углами, потому что односторонний замер на криволинейном участке даёт систематическое отклонение.
Кстати, про температурные диапазоны. Для низкоуглеродистых сталей рабочий диапазон 850-1100°C, но при переходе на высоколегированные марки приходится перенастраивать всё — включая спектральный диапазон измерений. Однажды при запуске новой марки нержавейки три дня ломали голову, почему пирометр показывает 600°C вместо реальных 950°C. Оказалось, нужно было переключить с 8-14 мкм на 1.6 мкм.
Водяные завесы — отдельная головная боль. Стандартные воздушные продувки не всегда спасают, особенно при высокой скорости разливки. Приходится комбинировать продувку с специальными кварцевыми окнами, но их ресурс редко превышает 3-4 месяца при круглосуточной работе.
Сейчас многие гонятся за импортными брендами вроде Land или Optris, но в последние годы китайские производители серьёзно подтянули качество. Например, ООО Шэньян Тэнъи Электроникс делает пирометры с адаптивными алгоритмами компенсации запылённости — это реально работает при наличии окалины в зоне измерений.
Важный момент — скорость отклика. Для непрерывного контроля нужны датчики с временем отклика не более 10 мс, иначе мы просто не успеваем отследить температурные скачки при изменении скорости машины непрерывного литья заготовок. В спецификациях часто указывают теоретические значения, но на практике они могут отличаться в 2-3 раза.
Система охлаждения корпуса — та деталь, на которой часто экономят. Для зоны вторичного охлаждения нужна обязательно двойная система: водяное охлаждение плюс термостабилизация электроники. Помню, как на КМК пришлось экстренно менять три пирометра после того, как летом температура в цехе достигла 65°C — обычное воздушное охлаждение не справилось.
Расстояние от датчика до слитка — параметр, который нельзя брать из учебников. При монтаже нужно учитывать не только геометрию зоны, но и траекторию колебаний слитка. Мы обычно используем регулируемые кронштейны с демпфирующими элементами — вибрация всё равно есть, но хотя бы не разбивает оптику за неделю.
Калибровка в полевых условиях — это отдельная история. Теоретически можно использовать эталонный пирометр, но на практике проще ориентироваться на технологические параметры. Например, если при известной скорости охлаждения и составе стали температура в определённой точке должна быть в диапазоне 920-940°C — под эту логику и настраиваем.
Кабельные трассы — кажущаяся мелочь, но из-за неправильной прокладки сигнальных кабелей мы как-то потеряли два месяца на поиски помех. Оказалось, силовой кабель к гидравлике проходил в 30 см от сигнального — после перекладки проблемы исчезли.
Если говорить про поставщики, то тут нужно чётко разделять: есть компании, которые просто перепродают оборудование, а есть те, кто занимается разработкой под конкретные задачи. ООО Шэньян Тэнъи Электроникс как раз из вторых — их инженеры приезжали на наш опытный участок, снимали замеры и дорабатывали прошивку под наши условия.
С европейскими производителями сложнее: техподдержка реагирует медленно, а любые доработки стоят как новое оборудование. Зато у них есть готовые решения для сложных случаев — например, для измерения температуры в зоне с интенсивным парообразованием.
Ценовой вопрос: китайские аналоги в 2-3 раза дешевле при сопоставимых характеристиках, но есть нюанс с запчастями. Для того же Шэньян Тэнъи Электроникс срок поставки сменных объективов обычно 2-3 недели, тогда как у европейцев со склада в Москве — 3-4 дня.
Регламент обслуживания — вещь индивидуальная. Производители рекомендуют чистку оптики раз в месяц, но в наших условиях иногда приходится делать это еженедельно. Зато научились использовать портативные калибраторы прямо на работающей линии — останавливать МНЛЗ только для поверки слишком дорого.
Статистика отказов: за последние 5 лет из 12 установленных пирометров непрерывного пирометрического контроля только один вышел из строя полностью — и то из-за попадания окалины в систему охлаждения. В среднем срок службы составляет 4-5 лет до капитального ремонта.
Интеграция с АСУ ТП — момент, который часто упускают при закупке. Наш опыт показывает, что лучше сразу выбирать устройства с протоколом Profibus DP или хотя бы Modbus RTU. Переходники с аналогового сигнала 4-20 мА создают дополнительные точки отказа.
Сейчас появляются многодиапазонные пирометры, которые одновременно измеряют в двух спектральных диапазонах — это реально помогает компенсировать погрешность от изменения коэффициента излучения. Но стоят они пока как малый автомобиль.
ИИ-алгоритмы для прогнозирования температурного поля — пока больше маркетинг, чем практика. Хотя в тестовом режиме на https://www.tengyidianzi.ru мы пробовали их систему с адаптивной калибровкой — в стабильных условиях работает неплохо, но при смене марки стали всё равно требуется ручная корректировка.
Тенденция к миниатюризации: новые модели стали компактнее, но это имеет и обратную сторону — менее эффективная система охлаждения. Приходится искать компромисс между габаритами и устойчивостью к термическим нагрузкам.