Общие сведения
Практически все отрасли по производству металлов, особенно сталелитейная, используют расплавленный металл в различных технологических процессах. Транспортировка расплавленного металла — это чрезвычайно сложная и критически важная часть производства стали, поскольку утечка или разрушение ёмкости с расплавом может привести к чрезвычайно опасной ситуации.
Промышленные торпеды (торпедные ковши)
Промышленные торпеды играют ключевую роль в транспортировке высокотемпературного расплава, обеспечивая за счёт толстой огнеупорной футеровки контролируемые тепловые условия, необходимые для получения требуемых свойств и характеристик металла.
Что такое торпеда
Торпеда (torpedo car) или торпедный ковш представляет собой длинную цилиндрическую ёмкость с открытым верхом, служащую для транспортировки расплавленного металла от доменной печи к сталеплавильным участкам на металлургических предприятиях.
Внешняя часть торпеды (так называемая оболочка) изготавливается из стали, а внутренняя из толстого слоя огнеупорной футеровки, которая обеспечивает возможность безопасной транспортировки расплава.
Обычно торпеды располагаются под доменной печью и движутся по специальным железнодорожным путям внутри завода на небольшой скорости — для обеспечения стабильности и безопасности. Конструкция и эксплуатация этих ковшей имеют решающее значение для эффективности, качества и безопасности всего процесса производства стали.
Огнеупорная футеровка торпеды
Огнеупорная футеровка - это наиболее важный элемент конструкции торпеды, предназначенный для выдерживания экстремально высоких температур и агрессивного воздействия расплавленного металла.
Футеровка служит защитным барьером, сохраняя целостность стальной оболочки, предотвращая загрязнение металла и увеличивая срок службы самого ковша.
Иными словами, футеровка торпеды должна обеспечивать теплоизоляцию, стойкость к высоким температурам и сопротивление эрозионному воздействию расплава.
Износ (деградация) огнеупорной футеровки
Износ футеровки торпеды — распространённая проблема, возникающая со временем под воздействием ряда факторов:
- постоянных высоких температур,
- химической агрессии расплава,
- механического истирания,
- недостаточного обслуживания,
- ошибок при монтаже.
Постепенная деградация футеровки увеличивает вероятность аварий и прорывов металла.
Обслуживание и перекладка футеровки являются существенной статьёй затрат в себестоимости производства стали. Помимо экономических потерь, разрушение футеровки несёт высокий риск травм персонала и угрозу жизни.
Для минимизации износа необходимо обеспечить правильную установку футеровки и организовать непрерывный мониторинг температуры с проведением своевременных ремонтов.
Наиболее эффективный метод контроля состояния футеровки — тепловизионный мониторинг внешней поверхности торпеды. Температурная карта поверхности позволяет выявлять зоны перегрева и определить, где требуется частичная перекладка футеровки, что увеличивает срок её службы и снижает затраты.
Решение Pyrosens
Система Pyrosens Torpedo Surface Monitoring System, основанная на камерах серии ThermCAM и программном обеспечении InfraVIEW, обеспечивает точное и надёжное измерение температуры поверхности торпеды.
Она повышает безопасность производства и упрощает планирование профилактических ремонтов, предоставляя непрерывный тепловой мониторинг и широкую зону измерений температуры.
ИК-камеры серии ThermCAM — это бесконтактные приборы измерения температуры, работающие в диапазонах:
- от –20 °C до +120 °C,
- от +100 °C до +1000 °C,
(по запросу доступны и другие диапазоны).
Они регистрируют излучение в спектральном диапазоне 8–14 мкм с точностью ±2 % от показаний (в °C или K).
Система фиксирует тепловое изображение торпеды и вычисляет температуру её внешней оболочки. Повышение температуры наружной поверхности и ускоренный рост температуры служат надёжным индикатором разрушения футеровки, что позволяет заблаговременно запланировать ремонт.
Для более точного анализа температуры конкретных участков пользователь может задавать различные ROI (области интереса) произвольной формы и размеров для анализа и составления отчётов.
Также возможно задать сигналы тревоги и уведомления, если температура поверхности опускается ниже минимального установленного значения (например, при необходимости предварительного подогрева перед заливкой металла).
Оповещения могут отправляться по SMS или электронной почте в зависимости от настроек пользователя.
Программное обеспечение InfraVIEW
InfraVIEW — это Windows-приложение, специально разработанное для промышленных задач тепловизионного контроля. Оно обеспечивает удобный интерфейс для документирования и анализа данных, непрерывно поступающих с тепловизора.
Программа поддерживает высокоскоростную запись и обработку данных в реальном времени, что позволяет пользователю легко просматривать, анализировать и сохранять тепловые видеоролики, изображения и температурные графики.
Температурные данные могут быть интегрированы в I/O-модули или подключены к ПЛК (PLC) через OPC/UA-сервер.
Ключевые функции InfraVIEW
- Отображение теплового изображения в реальном времени.
- 9 цветовых палитр для разных применений.
- Несколько типов ROI (точка, линия, область) с отображением min./max./avg. температуры.
- Генерация гистограмм и трендов ROI для анализа данных.
- Отображение температуры при наведении курсора.
- Система тревог по всей области или отдельным ROI (по min/max/avg).
- Экспорт данных в текстовый или Excel-формат (включая тепловое изображение, таблицу ROI и сводные данные).
Преимущества системы
- Автоматическое бесконтактное измерение температуры, повышающее безопасность персонала.
- Повышение безопасности эксплуатации торпеды.
- Увеличение срока службы футеровки.
- Предотвращение разрушения огнеупоров.
- Возможность своевременной перекладки футеровки.
- Удобный интерфейс и гибкая настройка под нужды эксплуатации.