Что эта отрасль должна измерять
Сталеплавильное производство построено вокруг температуры и перемещения. Металл плавят, разливают, прокатывают и отделывают, и на каждом переделе важнее всего два измерения: насколько он горяч и сколько его проходит. Почти всё остальное в приборах следует из этих двух, а создаваемая ими среда - лучистое тепло, окалина, пыль, вода и сильная вибрация - и отличает спецификацию для сталеплавильного завода от спецификации для общей металлообработки.
Второе отличие: продукцию здесь не только измеряют, но и контролируют. Размерная проверка, проверка твёрдости, измерение толщины покрытия и неразрушающий контроль сварных соединений и отливок - обычная концовка процесса, и всё это покупают под названный стандарт, а не под предпочтение. Стан, который отлично измеряет температуру и не может показать толщину полосы, решил только половину задачи.
Доступ для обслуживания формирует остальное. Приборы в сталеплавильном цехе и на рольганге стоят в условиях, которые уничтожили бы обычную установку, а возможность заменить датчик без долгого останова стоит своих затрат. Оттого вынесенные передатчики, бесконтактное измерение температуры и сменные изнашиваемые детали так постоянно встречаются в отрасли: установку проектируют так, чтобы прибор можно было обслужить, пока завод работает.
Где стоят эти приборы
Доменное и сталеплавильное производство
Доменная печь, конвертер и дуговая печь. Температуру, газовый анализ, расход и давление измеряют в среде лучистого тепла, пыли и работы с расплавом, и приборы нередко выносят за горячую зону.
Разливка стали
Непрерывная и слитковая разливка. Типовые задачи - температура металла и кристаллизатора, расход воды вторичного охлаждения и уровень в промежуточном ковше и в кристаллизаторе, а скорость разливки связывает их между собой.
Прокатка и формовка
Горячая и холодная прокатка и идущие следом линии формовки. Главные величины - температура, толщина, скорость и натяжение, а сам прокат обычно измеряют бесконтактно.
Отделка, испытания и отгрузка
Травление, нанесение покрытия, роспуск, резка и контроль. Здесь выполняют размерные измерения, измеряют толщину покрытия и твёрдость и проводят неразрушающий контроль, а полученные записи едут вместе с продуктом.
Приборы, применяемые в этой отрасли
| Область измерений | Что именно измеряют в отрасли | Какие приборы обычно задают |
| Температура | Расплав, атмосфера печи, прокатываемая заготовка, охлаждающая вода и поверхность готового проката | Бесконтактное инфракрасное измерение пирометром на горячих и подвижных задачах, термопары на печах и газах и термосопротивления там, где нужен устойчивый отсчёт по воде или среде |
| Расход | Охлаждающая вода, вторичное охлаждение, гидравлические системы, газ и пар | Электромагнитные и ультразвуковые расходомеры на водяных контурах, вихревые либо дифференциальные схемы на газе и паре и приборы, подобранные по надёжности там, где отказ охлаждения имеет последствия |
| Давление | Давление в печи и в газовой линии, гидравлические и пневматические системы и перепад на фильтрах | Передатчики, вынесенные на импульсных линиях так, чтобы электроника не стояла в нагреве, с трассой, которую не забивает конденсат и которая не замерзает |
| Уровень | Уровень в печи и в ковше, водоочистка, приямки и масляные баки гидросистем | Бесконтактное измерение там, где среда расплавленная или горячая, гидростатические передатчики там, где аппарат простой, и реле для защиты по верхнему уровню |
| Газовый анализ | Атмосфера печи, управление горением и защитный контроль оксида углерода и горючих газов | Технологические анализаторы и стационарные сигнализаторы, поставленные там, где проба представительна и где анализатор можно обслуживать, с подготовкой пробы, подобранной под пыль и температуру |
| Размерные измерения и испытания материалов | Толщина и профиль полосы, толщина покрытия, твёрдость и целостность сварных соединений | Бесконтактное измерение толщины в линии и оборудование для испытания твёрдости, измерения толщины покрытия и неразрушающего контроля на участке отделки и отгрузки |
Выносной монтаж и сменные изнашиваемые детали - обычно то, что отличает установку, пережившую сталеплавильный цех, от установки, которую приходится собирать заново в каждую остановку.
Как задавать спецификацию: производство стали
- Температура окружающей среды в точке установки, а не температура процесса: электронная оболочка чаще выходит из строя первой, и вынос передатчика на импульсной линии решает этих задач больше, чем оболочка с более высоким классом.
- Бесконтактное измерение там, где продукт горячий или движется. Инфракрасное измерение и пирометр не касаются полосы или заготовки, а излучательная способность поверхности вместе с окалиной и водой на ней должны входить в требование.
- Контур охлаждающей воды как защитная система. Измерение расхода или температуры в таком контуре охраняет оборудование, которое стоит намного дороже прибора, поэтому надёжность и явный признак отказа значат больше, чем погрешность.
- Окалина, пыль и вода на измеряемой поверхности: они меняют и оптическое, и контактное показание, и в прокатном цехе это обычное состояние, а не исключение.
- Для чего служит измерение - для регулирования или для протокола качества: у замеров, по которым принимают продукцию, свои требования к калибровке и документации, которых нет у показаний для контура.
- Обязанность контроля готовой продукции: стандарт, которому должны отвечать размерные и механические испытания, и форма протокола, который едет вместе с продуктом.
- Доступ для обслуживания: датчик, которому на замену нужен долгий останов, не будет заменён по графику, а измерение между остановками уйдёт в дрейф или откажет незамеченным.
- Вибрация и удары в точке измерения: они решают, будет это стационарная установка или переносной прибор, и как крепить датчик.
Стандарты и допуски, которые могут применяться
- Стандарты на материал и на продукцию, применяемые к готовому прокату: они задают требования к контролю и испытаниям, а не к самим приборам.
- Стандарты приёмки по неразрушающему контролю сварных соединений, отливок и деталей, находящихся в работе, - там стандарт называет метод и уровень приёмки.
- Обязанности по контролю газов и выбросов от печей и топочных установок, где измеренное значение передают в надзорный орган.
- Стандарты по машинам и по электрической части, которые площадка применяет к тяжёлому вращающемуся оборудованию и к высокому напряжению.
- Мы описываем, чему установка должна соответствовать. Мы не заявляем, что изделие имеет подтверждение соответствия, если сертификат не был нам предоставлен; в этом случае на странице изделия так и указано.
Области применения в этой отрасли