Устройство непрерывного радиационного измерения температуры слябов

Если честно, когда впервые столкнулся с этой системой на ММК, думал - очередной дорогой термометр. Но после двух лет работы с установкой от Шэньян Тэнъи понял: здесь главное не сам пирометр, а как он встраивается в технологическую цепочку.

Особенности радиационного метода

Многие ошибочно полагают, что достаточно направить пирометр на сляб и получить точные данные. На практике коэффициент излучения стали постоянно меняется - из-за окалины, температуры самого объекта, даже угла наблюдения. В наших испытаниях отклонения достигали 40-50°C при неправильной настройке.

Система от Тэнъи Электроникс использует многодиапазонное измерение, что частично решает проблему. Но при монтаже на ЧерМК пришлось дополнительно ставить щелевые диафрагмы - без них отраженный от валков фон искажал показания.

Заметил интересную деталь: при температуре ниже 500°C обычные пирометры начинают 'врать', а их система сохраняет стабильность до 300°C. Видимо, сказывается калибровка по реальным технологическим процессам.

Проблемы интеграции в производство

Самая сложная часть - не измерение, а передача данных в систему управления. На НЛМК три месяца ушло на синхронизацию с АСУ ТП Siemens. Пришлось переписывать драйверы обмена данными, хотя изначально обещали 'подключение за неделю'.

Вот где пригодился опыт инженеров Тэнъи - они прислали специалиста, который знал нюансы протоколов обмена. Кстати, их сайт tengyidianzi.ru содержит полезные технические заметки, которые редко встретишь в открытом доступе.

Особенно проблемными оказались зоны загрузки печи - там тепловые потоки создавали помехи. Решили установкой дополнительных устройств непрерывного радиационного измерения с фильтрами на 3.9 мкм.

Калибровка и обслуживание

Раз в квартал обязательно проводим верификацию через эталонный пирометр. Заметил, что после 6 месяцев работы оптические окна требуют очистки - даже незначительное загрязнение искажает показания на 2-3%.

В документации Шэньян Тэнъи рекомендуют калибровать по черному телу, но на производстве проще использовать эталонный сляб с термопарами. Хотя их метод дает погрешность ±0.5%, а наш - до ±1.5%.

Инженеры компании предлагали систему автоматической калибровки, но мы отказались - слишком сложно для наших условий. Возможно, зря - на АрселорМиттал такие системы работают стабильно.

Особенности монтажа

При установке на новом стане в Магнитогорске столкнулись с вибрацией - показания прыгали даже при надежном крепжении. Оказалось, резонансная частота кронштейна совпадала с частотой работы рольганга.

Пришлось разрабатывать демпфирующие элементы совместно с техотделом Тэнъи. Их подход порадовал - не стали списывать на 'особенности эксплуатации', а реально помогли решить проблему.

Важный момент: расстояние до объекта должно быть строго выдержано. На одном из участков превысили на 0.5 метра - и сразу пошли расхождения с контактными датчиками.

Анализ данных и отчетность

Система генерирует огромные массивы данных, но без правильной интерпретации это просто цифры. Мы разработали алгоритм фильтрации выбросов - иногда сляб частично перекрывается окалиной или водой, что дает скачки температуры.

В ПО от Тэнъи есть полезная функция - построение тепловых карт по длине сляба. Это помогло оптимизировать работу печи - увидели неравномерность прогрева по краям.

Сейчас рассматриваем подключение их облачной аналитики, но пока не решаемся - вопросы к безопасности данных. Хотя на сайте tengyidianzi.ru описывают случаи успешного внедрения на других предприятиях.

Перспективы развития технологии

Современные системы уже позволяют измерять температуру разных зон сляба одновременно. Но до идеала далеко - например, при измерении торцов все еще возникают погрешности из-за геометрии объекта.

Шэньян Тэнъи анонсировали разработку системы с ИИ для прогнозирования температурного поля. Если это сработает, сможем предотвращать переграв стали еще на стадии нагрева.

Лично мне интересна возможность интеграции их устройств непрерывного радиационного измерения с системами контроля качества. Теоретически можно коррелировать температуру с дефектами поверхности.

В целом технология доказала свою эффективность, хотя требует тонкой настройки под конкретное производство. Главное - не слепо доверять показаниям, а понимать физику процесса. Как говорят коллеги из Тэнъи: 'Прибор измеряет излучение, а температуру вычисляет инженер'.