Бесконтактное измерение температуры в металлургии: лучшие решения от мирового лидера Ametek Land

На предприятиях металлургической промышленности процесс производства достаточно сложный. Главная его особенность – сырье термически обрабатывается при чрезвычайно высокой температуре. Так что постоянный контроль параметров в этой отрасли – хоть и нелегкая, но очень важная задача.

Долгое время металлурги пользуются контактными датчиками температуры. У этой практики есть свои плюсы и минусы. В частности, такие приборы имеют ряд недостатков: недолговечность, необходимость контакта с объектом исследования, трудности с заменой, эксплуатацией и обслуживанием / ремонтом, невозможность применять к движущимся объектам, инерционность измерений, потребность в интерпретации выходного сигнала.

Во избежание всех этих проблем рекомендуется использовать бесконтактные приборы и системы: пирометры, тепловизоры, инфракрасные сканеры.

Британская компания Ametek Land – настоящий флагман в области пирометрии. Созданная в 1947 году, она много десятилетий производит серьезные устройства для тяжелой промышленности. ХЛР уже десять лет является официальным дистрибьютором бренда в Украине, успешно поставляя оборудование на наши предприятия и обеспечивая соответствующую сервисную и методическую поддержку.

Среди преимуществ использования пирометров Ametek Land:

• Не требуется контакт с объектом исследования, благодаря чему продукция и оборудование не получают повреждений и загрязнений
• Точность, надежность и стабильность измерений гарантируют долговечность продукции
• Минимальное обслуживание, в то же время длительная работа без поломок
• Гибкость в выборе стационарных, оптоволоконных систем или портативных приборов, а значит, всесторонний охват потребностей в измерении температуры
• Индивидуальный подход ко всем задачам

Приборы для бесконтактного измерения температуры

Тепловизоры Ametek Land

Портативные пирометры Cyclops L

Стационарные пирометры SPOT

Инфракрасные линейные сканеры LSP-HD

Применение бесконтактных измерителей температуры

Газоход коксовой печи. Пирометр предоставляет важные данные 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. На эффективность работы такой печи влияет температура газохода и температурный профиль ее стен. Непосредственное измерение температуры стенок печи очень важно, для этого понадобится специально разработанный оптоволоконный пирометр с кабелем, что позволяет разместить прибор на некотором расстоянии от объекта. Пирометры работают поперек каждой из сторон печи и дают ее полный температурный профиль в процессе продвижения кокса вдоль стен.

Нагревательный колодец – температура загрузки. Повышение температуры нагревательных колодцев контролируют, измеряя температуру боковой стенки. Эти показатели, а также время выдержки в нем позволяют убедиться, что слитки, извлекаемые из нагревательных колодцев, имеют нужную температуру. Портативный пирометр Cyclops 100L используется для определения температуры как слитка, так и колодца.

Нагрузка коксовой печи. Суть автоматизированного метода в получении температурного профиля нагрева коксовой печи: температура кокса измеряется стационарным пирометром по мере того, как он проталкивается через печь, а уже из этой информации получают температурный профиль.

Конвейер транспортировки кокса. Проанализировав температуру кокса, который движется по конвейерной ленте, можно предотвратить перегрев или тушение кокса и обеспечить защиту конвейерной ленты для безопасной транспортировки кокса к доменной печи. Сделать это без риска возгорания или повреждения ленты и таким образом уберечь продукцию под силу линейному сканеру серии LSP.

Подогреватель дутья. Если оптимизировать работу подогревателя дутья, он будет служить весь свой срок с максимальной производительностью. Контроль температуры огнеупорной керамики стационарным пирометром гарантирует ее защиту от повреждений и способствует более быстрому получению чугуна из доменной печи.

Основной подогреватель дутья. Температура газов, которые пропускаются через основной подогреватель дутья, оказывает значительное влияние на эффективность доменной печи. Температура газа, получаемая стационарным пирометром температуры объекта, дает информацию о процессах в печи непрерывно.

Доменная колоша. Измерение температуры доменной галоши является полезным исследовательским инструментом для реализации математического моделирования процессов в печи. Знаем температуру доменной галоши – понимаем, как работает сама печь.

Поток жидкого чугуна. Процесс выпуска плавки нуждается в постоянном контроле температуры жидкого чугуна. С этой информацией легче анализировать работу доменной печи, а также быстрее оценивать содержание кремния.

Миксеры сигарообразного типа. Такие миксеры внутри выложены огнеупорными блоками, которые со временем изнашиваются и становятся тоньше, а раскаленный металл может вылиться из ковша наружу. Непрерывное температурное сканирование наружной оболочки миксера сводит к минимуму возможные аварийные ситуации и повышает эффективность использования прибора через выявление более нагретых участков, которые проявляют дефекты внутренней огнеупорной оболочки.

Стенд для подогрева литейного ковша. Литейные ковши требуют предварительного нагревания при заливке жидкого металла в ковш, чтобы исключить повреждение футера из-за термического удара. Проверить, не ухудшается ли состояние футера, поможет стационарный тепловизор, ведь он позволяет получить планарное изображение ковша.

Разливочный ковш. Сохранение футера разливочного ковша в рабочем состоянии существенно влияет на конечную стоимость производства стали. Благодаря стационарному тепловизору можно мониторить степень износа футера и сразу понимать, когда уже пора обновлять ковш.

Выпуск плавки. Термографическая система детектирования шлаков (СДШ) контролирует расплавленную сталь, когда ее выливают из BOS-ковша (BOS – Вasic Oxygen Steelmaking). СДШ воспроизводит термографическое изображение, на котором отчетливо видно, где находится шлак. Хотя расплавленный металл и шлак имеют примерно одинаковую температуру, шлак по причине более высокого коэффициента излучающей способности проявляется на термоизображении как более горячий, поэтому его легко выявить.

Непрерывное литье – измерение температуры заготовки в МНЛЗ. Нужен специальный пирометр, который будет выдерживать агрессивную среду в машине непрерывного литья заготовок без постоянного ремонта. Измерение температуры оптимизирует скорости охлаждения в МНЛЗ, что важно и для качества продукции, и для эффективности процесса в целом, а также помогает избежать прорыва металла.

Непрерывное литье – извлечение / выпрямление и выход. Измерения в секциях извлечения / выпрямления или выхода отслеживают одинаковость процесса для разных заготовок. Результаты важны для представления о последней стадии охлаждения в МНЛЗ, чтобы гарантировать однородность конечной продукции. Для этого используется стационарный пирометр SPOT или линейный сканер Landscan.

Слябинг / блюминг – измерение температуры заготовки. Слишком холодную заготовку перед входом в секцию проката нужно подогреть в нагревательной печи, в противном случае получим продукцию ненадлежащего качества. Постоянный контроль коротковолновым пирометром SPOT обеспечит информацию о понижении температуры слитка в процессе превращения его в заготовку, а также о возможном повреждении валка.

Загрузка нагревательной печи. Измеряя температуру во время загрузки печи, мы можем регулировать условия горения в зоне предварительного нагрева печи. Применение стационарного или портативного длинноволнового пирометра повысит эффективность нагрева в случае как горячей, так и холодной загрузки.

Измерение температуры заготовки в нагревательной печи. Определить реальную температуру заготовки в нагревательной печи можно двумя датчиками: первый – пирометр, работающий на длине волны 3,9 мкм, измеряет видимую температуру заготовки; второй – термопара, показывает температуру печи фона. Эти два сигнала поступают в процессор обработки сигналов, который определяет реальную температуру заготовки. Система пирометров FTS:

• Определяет реальную температуру заготовки, а это возможность оптимизировать методы нагрева
• Серьезно снижает энергопотребление
• Может быть установлена ​​при минимальном вмешательстве в производственный процесс

Выход нагревательной печи. Выход печи позволяет проверить температуру заготовки перед поступлением на прокатный стан, а размещение линейного сканера Landscan на выходе – определить распределение температуры. Кроме того, Landscan уменьшает потери продукции, топлива и времени. Коротковолновый стационарный пирометр, работая в режиме выделения температурных пиков, обеспечивает точный контроль без ошибок и-за поверхностных окалин.

Прокатный стан – измерение на окалинометателе. Измерение температуры металла, свободного от окалины. В ее отсутствие пирометрами измеряют реальную температуру поверхности, чтобы гарантировать пребывание в допустимых пределах для проката и установить параметры состояния. Коротковолновый пирометр с опцией выделения максимальных температур для обработки сигналов позволяет определять реальную температуру металла. Получить двумерную карту распределения температуры проката можно благодаря линейному сканеру Landscan.

Прокатный стан – измерение на охлаждающей секции. Для получения продукции с требуемыми свойствами требуются высокоточные измерения температуры в секции охлаждения. Установка линейного сканера Landscan на выходе охладителя – гарантия поддержания требуемого качества продукции для всего цикла охлаждения. Система измерения температуры под полосой может быть использована для определения 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, ведь недостаточно охладив, можно нарушить структуру материала. Двухспектральный пирометр:

• Проводит измерения непрерывно
• Гарантирует контроль распылителей воды
• Позволяет отслеживать прутки / стержни разных диаметров.

Проволочный / прутковый стан – измерение температуры на конвейере воздушного охлаждения. При помощи линейного сканера Landscan и двухспектрального пирометра в зонах воздушного охлаждения можно сохранить структуру и механические свойства. Следует проводить непрерывное измерение в обеих зонах (разложение и охлаждение). В то же время на линейном сканере Landscan получим полную двумерную картину распределения температуры.

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

Обеспечивая основные решения для измерения температуры, Ametek Land к каждой задаче подходит индивидуально и стремится на 100 % решать даже нестандартные запросы клиентов.