Co musí toto odvětví měřit
Ocelárna je uspořádána kolem teploty a pohybu. Kov se taví, lije, valcuje a dokončuje, a v každém stupni rozhoduje hlavně to, jak je horký a kolik ho právě prochází. Téměř vše ostatní v instrumentaci z těch dvou veličin vyplývá a prostředí, které vytvářejí - sálavé teplo, okujina, prach, voda a silné vibrace - je tím, co odlišuje specifikaci pro ocelárnu od běžného zpracování kovů.
Druhým rozlišovacím znakem je, že se výrobek kromě měření také kontroluje. Rozměrová kontrola, ověřování tvrdosti, měření tloušťky povlaku a nedestruktivní zkoušení svarů a odlitků jsou na konci procesu běžné a nakupují se podle pojmenovaných norem, nikoli podle preference. Valcovna, která skvěle měří teplotu, ale nedokáže prokázat tloušťku pásu, vyřešila jen polovinu svého problému.
Přístup pro údržbu tvaruje zbytek. Přístroje v tavicí hale a na výběhovém stole jsou vystaveny podmínkám, které by běžnou instalaci zničily, a možnost vyměnit čidlo bez dlouhé odstávky stojí za to zaplatit. Proto se v tomto odvětví tak důsledně objevují vysílače montované vzdáleně, bezkontaktní měření teploty a výměnné opotřebitelné díly: instalace se navrhuje tak, aby šel přístroj udržovat, zatímco provoz běží dál.
Kam přístroje zařadit
Výroba surového železa a oceli
Vysoká pec, kyslíkový konvertor a oblouková pec. Teplota, analýza plynů, průtok a tlak se měří v prostředí sálavého tepla, prachu a manipulace s roztaveným kovem, a přístroje se často montují vzdáleně, aby se ochránily.
Lití
Spojité a ingotové lití. Opakující se úlohou je teplota kovu a formy, průtok vody druhotného chlazení a hladina v mezipánvi a ve formě, a rychlost lití je navzájem provazuje.
Valcování a tváření
Valcování za tepla a za studena a návazné tvářecí linky. Rozhodují teplota, tloušťka, rychlost a tahové napětí, a měření samotného pásu je obvykle bezkontaktní.
Dokončování, zkoušení a expedice
Moření, nanášení povlaků, podélné dělení, příčné stříhání a kontrola. Probíhá zde rozměrová kontrola, tloušťka povlaku, tvrdost a nedestruktivní zkoušení, a záznamy, které při nich vznikají, putují spolu s výrobkem.
Instrumentace používaná v tomto odvětví
| Měření | Co se v tomto odvětví měří | Přístroje, které se obvykle specifikují |
| Teplota | Roztavený kov, pecní atmosféra, válcovaný materiál, chladicí voda a hotový povrch | Bezkontaktní infračervené a pyrometrické měření pro horké a pohybující se úlohy, termočlánky pro pecní a plynové prostředí a odporová čidla RTD tam, kde je potřeba stabilní hodnota vody nebo procesu |
| Průtok | Chladicí voda, druhotné chlazení, hydraulické systémy, plyn a pára | Elektromagnetické a ultrazvukové průtokoměry pro vodní okruhy, vírové nebo diferenčně tlakové instalace pro plyn a páru a měřidla volená podle spolehlivosti tam, kde má selhání chlazení důsledky |
| Tlak | Tlak pecí a plynů, hydraulické a pneumatické systémy a diferenční tlak na filtrech | Vysílače montované vzdáleně na impulzním vedení, aby elektronika nebyla v teple, s vedením uspořádaným tak, aby se neucpávalo ani nepromrzalo |
| Hladina | Hladina v peci a pánvi, úprava vody, jímače a hydraulické nádrže | Bezkontaktní měření tam, kde je médium roztavené nebo horké, hydrostatické vysílače tam, kde je nádoba jednoduchá, a spínače pro ochranu horní meze |
| Analýza plynů | Pecní atmosféra, řízení spalování a bezpečnostní monitorování oxidu uhelnatého a hořlavých plynů | Procesní analyzátory a pevné detektory umístěné tam, kde je vzorek reprezentativní a kde lze analyzátor udržovat, s úpravou vzorku přizpůsobenou prachu a teplotě |
| Rozměřování a zkoušení materiálu | Tloušťka a profil pásu, tloušťka povlaku, tvrdost a celistvost svarů | Bezkontaktní měření tloušťky přímo v lince a zařízení na zkoušení tvrdosti, tloušťky povlaku a nedestruktivní zkoušení na konci dokončování a expedice |
Vzdálená montáž a výměnné opotřebitelné díly často rozhodují mezi instalací, která v tavicí hale přežije, a takovou, kterou je třeba po každé odstávce dělat znovu.
Jak zadat požadavek na ocelářský provoz
- Okolní teplota na místě instalace, nikoli procesní teplota, protože kryt elektroniky selhává obvykle první, a vzdálená montáž na impulzním vedení vyřeší z těch problémů víc než kryt s vyšším stupněm krytí.
- Bezkontaktní měření tam, kde je výrobek horký nebo v pohybu. Infračervené a pyrometrické měření se vyhne kontaktu s pásem nebo brizonou, a do požadavku patří emisivita povrchu spolu s okujinou a vodou, která na něm je.
- Chladicí vodní okruhy jako ochranné systémy. Měření průtoku nebo teploty tam chrání zařízení, které má mnohem větší hodnotu než přístroj, proto spolehlivost a zřetelná signalizace selhání váží víc než přesnost.
- Oklina, prach a voda na měřeném povrchu, protože mění optické i kontaktní odečty, a ve valcovně jsou normálním stavem, nikoli výjimkou.
- Zda měření slouží řízení, nebo záznamu o jakosti, protože u přijímacích měření platí požadavky na kalibraci a dokumentaci, které u řídících odečtů neplatí.
- Povinnost kontroly hotového výrobku, včetně normy, kterou musí rozměrové a materiálové zkoušky splnit, a podoby záznamu, který putuje spolu s výrobkem.
- Přístup pro údržbu, protože čidlo, jehož výměna vyžaduje dlouhou odstávku, se v plánu nevymění, a měření se mezi odstávkami bez povšimnutí posune nebo selže.
- Vibrace a nárazy v měřicím bodě, které rozhodují mezi trvalou instalací a přenosným přístrojem a ovlivňují, jak se čidlo upevní.
Normy a schválení, které mohou být relevantní
- Normy materiálů a výrobků uplatňované na hotovou ocel, které upravují požadavky na kontrolu a zkoušení, nikoli přístroje samotné.
- Přijímací normy pro nedestruktivní zkoušení svarů, odlitků a dílů v provozu; norma v nich pojmenuje metodu i přípustnou úroveň vad.
- Povinnosti monitorování plynů a emisí u pecí a spalovacích provozů, kde se naměřená hodnota vykazuje příslušnému úřadu.
- Strojní a elektrické normy, které lokalita uplatňuje na těžká rotující zařízení a zařízení vysokého napětí.
- Popisujeme požadavky, kterým může instalace podléhat. Netvrdíme, že produkt má schválení, pokud nám nebyl dodán certifikát; tam, kde nebyl, říká to produktová stránka.
Aplikace v tomto odvětví