На предприятиях металлургической промышленности процесс производства довольно сложный. Главная его особенность – термическая обработка сырья при очень высокой температуре. А значит, контроль параметров в металлургии – дело нелегкое и в то же время очень важное.

Уже исторически сложилось, что обычно на металлургических предприятиях применяются контактные датчики температуры. Решение, конечно, неплохое, но имеющее много своих нюансов и недостатков. Каких именно? Вот лишь несколько не очень приятных особенностей контактных датчиков: недолговечность, необходимость контакта с объектом исследования, сложности при замене, эксплуатации и обслуживании, нельзя применять к объектам, которые двигаются, инерционность измерений, потребность в интерпретации исходного сигнала.

Всех этих проблем можно избежать, если использовать бесконтактные приборы и системы: пирометры, тепловизоры и инфракрасные сканеры.

Британская компания Land Ametek – всемирно известный флагман в области пирометрии. Уже более шестидесяти лет компания успешно производит решения для тяжелой промышленности. Почти десятилетие, как ХЛР – официальный дистрибьютор Land Ametek в Украине. Наши специалисты успешно поставляют оборудование Land Ametek на украинские предприятия, предоставляют всю необходимую сервисную и методическую поддержку.

Какие плюсы дает использование пирометров Land Ametek:

• Не нужен контакт с объектом исследования. А потому продукция и оборудование остаются неповрежденными, а также не загрязняются.
• Точность, надежность и стабильность измерений гарантируют долговечность продукции.
• Минимальное обслуживание, но в то же время продолжительная работа без поломок.
• Гибкость в выборе стационарных, оптоволоконных систем или портативных приборов обеспечивает всесторонний охват потребностей в измерении температуры.
• Индивидуальный подход к уникальным задачам.

Приборы для бесконтактного измерения температуры

Тепловизоры Land Ametek

Портативные пирометры Cyclops L

Стационарные пирометры SPOT

Инфракрасные линейные сканеры LSP-HD

Где применять приборы бесконтактного измерения температуры

Газоход коксовой печи. Пирометр дает важную информацию об условиях и эффективности нагревателей печи. Срок службы печи, качество и количество исходного сырья – все это связано с балансом и уровнями температуры нагревательных печей.

Температурный профиль коксовой печи. Эффективность работы коксовальной печи зависит от температуры газохода и от температурного профиля стен печи. Возможность непосредственного измерения температуры стен печи очень важна и реализуется с помощью специально разработанного оптоволоконного пирометра с кабелем, что дает возможность расположить прибор на некотором расстоянии от объекта. Пирометры располагаются поперек каждой из сторон печи и дают ее полный температурный профиль по мере продвижения кокса вдоль стен.

Нагревательный колодец – температура загрузки. Контроль повышения температуры нагревательных колодцев производится путем измерения температуры боковой стенки. Данные о температуре колодца и времени выдержки в нем позволяют удостовериться в том, что слитки, которые вынимаются из нагревательных колодцев, имеют нужную температуру. Портативный пирометр Cyclops 100L используется для измерения температуры как слитка, так и самого колодца.

Нагрузка коксовой печи. Эффективный автоматизированный метод получения температурного профиля нагрева коксовальной печи. Его суть в измерении температуры кокса стационарным пирометром по мере того, как он проталкивается через печь. На основании этой информации получают температурный профиль печи.

Конвейер транспортировки кокса. Анализ температуры кокса, который двигается по конвейерной ленте, предотвращает перегрев или тушение кокса и обеспечивает защиту конвейерной ленты для безопасной транспортировки кокса к доменной печи без риска пожара или повреждения ленты, что, в свою очередь, уберегает продукцию. Такие задачи под силу линейному сканеру серии LSP.

Подогреватель дутья. За счет оптимизации работы подогревателя дутья реализуется его максимальная производительность за все время срока службы. Контроль температуры огнеупорной керамики стационарным пирометром уберегает ее от повреждений и повышает скорость получения чугуна из доменной печи.

Основной подогреватель дутья. Температура газов, которые пропускаются через основной подогреватель дутья, очень влияет на эффективность доменной печи. Температура газа, получаемого на основании измерений стационарным пирометром температуры объекта, дает возможность получать информацию о процессах в печи непрерывно.

Доменная колоша. Знаем температуру доменной колоши – знаем, как работает печь. Измерение температуры доменной колоши – полезный исследовательский инструмент для реализации математического моделирования процессов в печи.

Поток жидкого чугуна. Во время выпуска плавки необходимо непрерывно контролировать температуру жидкого чугуна. Эта информация позволяет анализировать работу доменной печи, а также служит для быстрой оценки содержания кремния.

Миксеры сигарообразного типа. Внутри миксеры сигарообразного типа выложены огнеупорными блоками, которые со временем изнашиваются и становятся тоньше. В результате раскаленный металл, находящийся в ковше, может вылиться наружу. Непрерывное температурное сканирование внешней оболочки миксера минимизирует возможные аварийные ситуации и увеличивает эффективность использования миксера за счет выявления более нагретых участков, которые сигнализируют о наличии дефектов огнеупорной внутренней оболочки.

Стенд для подогрева литейного ковша. Литейным ковшам нужен предварительный нагрев для исключения повреждений футеровки из-за термического удара при заливке жидкого металла в ковш. Как проверить, что состояние футеровки не становится хуже? При помощи стационарного тепловизора, позволяющего получить планарное изображение ковша.

Разливочный ковш. Поддержка футеровки разливочного ковша в рабочем состоянии существенно влияет на финальную стоимость производства стали. Применяя стационарный тепловизор, можно контролировать степень износа футеровки. Таким образом можно понять, когда следует обновлять ковш.

Выпуск плавки. Термографическая система детектирования шлаков (СДШ) контролирует расплавленную сталь, когда ее выливают из BOS-ковша (BOS – Вasic Oxygen Steelmaking). СДШ-система воспроизводит термографическое изображение, на котором четко проявляется местонахождение шлака. И хотя расплавленный металл и шлак имеют примерно одинаковую температуру, за счет более высокого коэффициента излучательной способности шлака он проявляется как более горячий на термоизображении, и поэтому легко обнаруживается.

Непрерывное литье – измерение температуры заготовки в МНЛЗ. Необходим специальный пирометр, способный выдерживать агрессивную среду МНЛЗ без постоянного ремонта. Измерение температуры оптимизирует скорости охлаждения в МНЛЗ, что влияет как на качество продукции, так и на эффективность процесса, и также позволяет избежать прорыва металла.

Непрерывное литье – извлечение/выпрямление и выход. Измерение в секциях извлечения/выпрямления или выхода отслеживают единообразие процесса для различных заготовок. Измерения дают важную информацию о последней стадии охлаждения в МНЛЗ, для того чтобы гарантировать однородность конечной продукции. Для этих целей используется стационарный пирометр SPOT либо линейный сканер Landscan.

Слябинг/блюминг – измерение температуры заготовки. Если заготовка слишком холодная, то перед входом в секцию проката ее необходимо подогреть в нагревательной печи. В противном случае продукция будет ненадлежащего качества. Постоянный контроль с помощью коротковолнового пирометра SPOT позволит предоставлять информацию о снижении температуры слитка при преобразовании его в заготовку, получать информацию о возможном повреждении валка.

Загрузка нагревательной печи. Измерение температуры при загрузке печи дает возможность регулировать условия горения в зоне предварительного нагрева печи. Применение стационарного или портативного длинноволнового пирометра поможет повысить эффективность нагрева как при горячей, так и при холодной загрузке.

Измерение температуры заготовки в нагревательной печи. Для определения реальной температуры заготовки в нагревательной печи используются два датчика: пирометр – работает на длине волны 3,9 мкм, измеряет видимую температуру заготовки; термопара, которая используется для измерения температуры фона печи. Эти два сигнала направляются в процессор обработки сигналов, который определяет реальную температуру заготовки. Система пирометров FTS:

• Определяет реальную температуру заготовки, что позволяет оптимизировать методы нагрева.
• Существенно уменьшает энергопотребление.
• Может быть установлена при минимальном вмешательстве в производственный процесс.

Выход нагревательной печи. Выход печи позволяет проверить температуру заготовки перед поступлением на прокатный стан. Размещение линейного сканера Landscan на выходе дает возможность определить распределение температуры. Landscan уменьшает потери продукции, топлива и времени. Коротковолновый стационарный пирометр, который работает в режиме выделения температурных пиков, обеспечивает точный контроль без ошибок из-за поверхностных окалин.

Прокатный стан – измерения на окалинометателе. Измерение температуры металла, свободного от окалины. Поскольку окалина отсутствует, то пирометры измеряют реальную температуру поверхности, чтобы гарантировать ее нахождение в допустимых пределах для проката и установить параметры состояния. Использование коротковолнового пирометра с опцией выделения максимальных температур при обработке сигналов позволяет определять значение реальной температуры металла. Чтобы получить двумерную карту распределения температуры проката – достаточно применить линейный сканер Landscan.

Прокатный стан – измерения на охлаждающей секции. Важно выполнять высокоточные измерения температуры охлаждающей секции, чтобы получить продукцию с нужными свойствами. Установка линейного сканера Landscan на выходе охладителя гарантирует поддержание нужного качества продукции по всему циклу охлаждения. Система измерения температуры под полосой может использоваться для измерения температуры центральной линии нижней стороны полосы на столе выпуска.

Проволочный/прутковый стан – измерение в водяной камере. Чтобы сохранить необходимые свойства материала, охлаждение должно быть быстрым, но управляемым. Недостаточное охлаждение может привести к нарушению структуры материала. Двухспектральный пирометр:

• Непрерывно производит измерения.
• Гарантирует контроль распылителей воды.
• Позволяет отслеживать прутки/стержни различных диаметров.

Проволочный/прутковый стан – измерение температуры на конвейере воздушного охлаждения. Использование линейного сканера Landscan и двухспектрального пирометра в зонах воздушного охлаждения необходимо для сохранения структуры и механических свойств. Непрерывное измерение следует проводить в обеих зонах (разложения и охлаждения). Вместе с тем линейный сканер Landscan предоставляет полную двумерную картину распределения температуры.

Прокатный стан – измерение температуры на нижней моталке. Измерение перед нижней моталкой с использованием линейного сканера Landscan или коротковолнового пирометра информирует о температуре продукта для построения данных контроля качества.

В статье мы привели типовые решения от всемирного лидера Land Ametek. Важно и ценно, что этот производитель к каждой задаче подходит в индивидуальном порядке, что позволяет легко решать нестандартные запросы. Обращайтесь!