Система непрерывного инфракрасного измерения температуры жидкой стали цена

Когда говорят про непрерывное инфракрасное измерение температуры в конвертерах, половина цеховых инженеров до сих пор путает его с точечными пирометрами. А ведь разница — как между ручным замером ковшом и полноценным технологическим процессом.

Почему классические методы не работают

Помню, в 2018 на КМК пытались ставить щуповые термопары в зоне слива — через 3 плавки графитовые наконечники просто растворялись в шлаке. Пришлось экстренно ставить аварийный останов конвертера, потому что погрешность ушла за 40°C.

Инфракрасные датчики AMETEK Land серии FMP хоть и дороже, но хоть как-то держали стабильность в зоне °C. Правда, пришлось переделывать систему воздушного охлаждения — заводской обдув не справлялся с брызгами.

Сейчас вот тестируем китайские аналоги от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — у них в спецификациях заявлена работа до 1750°C с водяным охлаждением. Но пока непонятно, как поведёт себя кварцевое окно при наших перепадах давления.

Критические узлы системы

Основная проблема — не сам датчик, а тракт передачи сигнала. На участке между конвертером и пультом управления постоянно наводились помехи от силовых кабелей. Пришлось тянуть экранированные кабели Siemens в отдельном лотке.

Система калибровки — отдельная головная боль. Если использовать штатные чёрные тела, то через месяц работы появляется drift до 7-8°C. Сейчас перешли на мобильные калибраторы с автоматической коррекцией по эталонному пирометру.

Самое слабое место — оптический тракт. При загрязнении линзы всего на 15% погрешность растёт экспоненциально. Пришлось разрабатывать ступенчатую систему продувки: сначала азотом, потом сжатым воздухом.

Реальные кейсы внедрения

На НЛМК в 2021 ставили экспериментальную систему от ООО Шэньян Тэнъи Электроникс — их модель TY-IR-9B. Первые две недели были кошмаром: датчик постоянно терял цель из-за вибраций. Пришлось делать дополнительную амортизирующую платформу.

Зато после обкатки получили стабильные ±3°C в непрерывном режиме. Для конвертерного цеха это прорыв — раньше максимум что выжимали это ±12°C с выездными измерениями.

Интересно, что китайские инженеры предложили нестандартное решение по установке — под углом 27° к струе. Это снизило влияние паров и позволило уменьшить расход продувочного газа на 40%.

Экономика вопроса

Когда смотришь на цену системы непрерывного инфракрасного измерения, сначала кажется что 15-20 тыс. евро это запредельно. Но если посчитать потери от простоев на ручных замерах — окупаемость выходит за 8-10 месяцев.

На Магнитке считали: каждый лишний час простоя конвертера это 120-150 тыс. рублей убытка. А с инфракрасной системой удалось сократить технологические паузы на 35-40%.

Сейчас рассматриваем гибридный вариант — основной датчик от Land, резервный от Тэнъи. По деньгам выходит всего на 15% дороже, зато надёжность системы возрастает в разы.

Технические нюансы

Спектральный диапазон 0.8-1.1 мкм оказался критически важен для жидкой стали. Первые эксперименты с широкополосными датчиками провалились — они ловили отражённое излучение от стенок ковша.

Сейчас перешли на узкополосные с фильтрацией по 0.9 мкм. Заметно снизилось влияние дыма и паров, хотя пришлось повышать чувствительность приёмника.

Обнаружили интересный эффект: при температуре выше 1680°C начинается сильная интерференция от оксидной плёнки. Пришлось вводить поправочный коэффициент в программное обеспечение.

Перспективы развития

Сейчас ООО Шэньян Тэнъи Электроникс анонсировали новую модель с двумя каналами измерения — основной и контрольный. В теории это должно решить проблему дрейфа калибровки.

Но пока непонятно, как система поведёт себя при длительной работе — в спецификациях указано 6000 часов, но это лабораторные данные. В реальных условиях редко кто достигает и 4000.

Лично я склоняюсь к осторожному оптимизму. Китайские производители серьёзно продвинулись в качестве, но до немецкой стабильности им ещё расти. Хотя по соотношению цена/качество их решения уже конкурируют с европейскими аналогами.