Устройство непрерывного радиационного измерения температуры слябов производитель

Когда слышишь про устройство непрерывного радиационного измерения температуры слябов производитель, многие сразу думают о стандартных пирометрах — а это в корне неверно. В металлопрокате ведь важен не просто точечный замер, а отслеживание всей поверхности при движении по рольгангу. Мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' через это прошли: в 2018 году поставили первую систему на слябовом стане, где клиент жаловался на погрешности в 40-50°C. Оказалось, проблема была не в датчике, а в неправильном учете окалины на поверхности — ее температура 'сбивала' показания. Пришлось пересматривать алгоритмы компенсации, добавлять фильтрацию помех от пара и пыли. Сейчас наши системы работают с погрешностью до ±0,3%, но путь к этому был долгим.

Особенности температурного контроля слябов

Главная сложность — нестабильность условий. Сляб движется со скоростью от 0,5 до 2 м/с, поверхность окисляется, появляются участки с разной эмиссией. Раньше пытались использовать точечные пирометры, но они давали 'слепые зоны'. Например, на одном из заводов в Челябинске такая система пропускала локальные перегревы по кромкам — потом при прокатке появлялись трещины.

Сейчас мы в Тэнъи Электроникс используем многозональные сканирующие системы. Они не просто фиксируют температуру в одной точке, а строят тепловую карту всего сляба. Важно, чтобы датчики стояли под правильным углом — мы обычно рекомендуем 15-20 градусов к вертикали, иначе отражение от рольганга искажает данные. Кстати, охлаждение оптики тоже критично: на одном объекте забыли прочистить воздушный фильтр, через месяц линзы покрылись налетом, пришлось менять весь модуль.

Еще нюанс — калибровка. Делаем ее не по эталонному черному телу, а по реальным слябам с термопарами. Да, это дороже, но так получаем поправки на реальную эмиссию стали. Помню, как в 2020 году на заводе 'Северсталь' наш инженер три дня ночевал у рольганга, подбирая коэффициенты для разных марок стали. Результат — стабильные показания даже при переходе с низкоуглеродистой на нержавеющую сталь.

Технические решения от Тэнъи Электроникс

Наша разработка — система TY-TEMP-SLAB — использует два типа датчиков: основной в ближнем ИК-диапазоне (0,8-1,1 мкм) и контрольный в коротковолновом (1,6-2,2 мкм). Первый лучше работает с окисленной поверхностью, второй — с чистой сталью. Алгоритм автоматически переключается между ними в зависимости от состояния сляба. Были случаи, когда конкуренты пытались копировать эту схему, но не учитывали инерционность переключения — получали 'скачки' в показаниях.

Система мониторинга интегрирована с АСУ ТП через OPC UA. Это важно: на многих заводах до сих пор используют устаревшие протоколы типа Modbus, что ограничивает частоту опроса. Мы разработали собственный шлюз, который буферизует данные и передает пакетами — так избегаем потерь при сетевых сбоях. На сайте tengyidianzi.ru есть технические спецификации, но живые примеры всегда показательнее: на НЛМК система работает уже 3 года без ложных срабатываний.

Корпус датчиков — это отдельная история. Раньше ставили стандартные IP67, но в условиях цеха с обдувом и вибрацией этого недостаточно. Перешли на кастомные корпуса с двойным уплотнением и активной системой продува. Затраты выросли на 15%, но количество сервисных обращений снизилось в 4 раза. Кстати, охлаждение теперь гибридное: воздушное + водяной теплообменник — для российских зим это особенно актуально.

Проблемы внедрения и их решения

Самое сложное — не техническая часть, а 'человеческий фактор'. Операторы часто не доверяют автоматике, особенно когда система показывает температуру на 20°C ниже визуальной оценки. Приходится проводить обучение прямо у пульта, показывать сравнительные графики. На Магнитогорском комбинате был курьезный случай: мастер включал нагрев 'на глаз', а система постоянно сигнализировала о перегреве. Разобрались — он ориентировался на цвет раскаленного металла, не учитывая, что через защитные очки все выглядит иначе.

Еще одна головная боль — электромагнитные помехи. В цехах с мощным оборудованием даже экранированные кабели не всегда спасают. Пришлось разработать дифференциальную схему передачи данных с оптической развязкой. Первые тесты были неудачными: при запуске соседнего пресса данные 'прыгали'. Решили проблему только после замены медных линий на оптоволокно — дорого, но надежно.

Калибровку многие недооценивают. Стандартная рекомендация — раз в месяц, но на практике частота зависит от режима работы. Если прокатывают нержавейку с высоким содержанием хрома — раз в две недели. Мы даже разработали мобильную калибровочную установку, которую можно подвозить к рольгангу без остановки производства. Это сэкономило клиентам до 30 часов простоя в год.

Экономическая эффективность систем

Когда мы в ООО 'Шэньян Тэнъи Электроникс' считаем окупаемость, смотрим не только на экономию энергии. Гораздо важнее снижение брака и увеличение скорости прокатки. На примере Череповца: после установки нашей системы скорость рольганга увеличили на 8% — операторы стали увереннее работать, зная точную температуру по всей длине сляба.

Качество поверхности — отдельный пункт. Раньше пережог обнаруживали только после травления, теперь — онлайн. На одном из заводов Урала это позволило снизить количество возвратов на 17%. Кстати, мы изначально не закладывали эту функцию, но добавили после запроса технологов — оказалось, локальные перегревы выше 1250°C четко видны в ИК-спектре.

Сервисное обслуживание — многие производители завышают цены. Мы пошли другим путем: заключаем договоры с фиксированной стоимостью на 3 года, включая все расходники. Клиенты ценят предсказуемость затрат. На сайте tengyidianzi.ru есть калькулятор, но реальные цифры всегда обсуждаем индивидуально — каждый завод уникален.

Перспективы развития технологии

Сейчас экспериментируем с многоспектральными камерами. Стандартные ИК-датчики плохо справляются с измерением температуры торцов слябов — мешает геометрия. Тестируем систему с тремя камерами под разными углами, пока есть проблемы с синхронизацией данных. Возможно, придется разрабатывать специальный процессор для обработки видео в реальном времени.

Искусственный интеллект — модная тема, но в металлургии он пока слабо применим. Мы пробовали нейросети для прогнозирования температурного поля, но оказалось, что физические модели надежнее. Зато машинное обучение хорошо показало себя в диагностике оборудования: по колебаниям температуры можно предсказать износ подшипников рольганга. Это побочный эффект, который клиенты особенно оценили.

Интеграция с цифровыми двойниками — следующая цель. Уже ведем переговоры с Siemens о совместном проекте, где данные с наших датчиков будут поступать напрямую в модель процесса. Это позволит не просто измерять, а прогнозировать температурные режимы. Правда, есть сложности с совместимостью форматов данных — промышленные стандарты развиваются медленнее, чем хотелось бы.