Ten stal Sektor ten jest fundamentem nowoczesnej infrastruktury, wpływając na każdy aspekt budownictwa, transportu, energetyki i produkcji. Jest to jeden z największych i najważniejszych sektorów na świecie, który opiera się na technologii, aby działać w ekstremalnych warunkach. Każdy etap produkcji stali wymaga bezpieczeństwa i wydajności w precyzyjny, trwały i wydajny sposób. Procesy realizowane w wysokich temperaturach, takie jak wytapianie, odlewanie i walcowanie, opierają się na technologii monitorowania termicznego, która pomaga zrównoważyć bezpieczeństwo, jakość produktu i ciągłość działania.
WYZWANIA
W dużej hucie stali często występowały wąskie gardła w pracy z powodu przedwczesnych awarii termopar w liniach gorącego dmuchu, komorze spalania i kopule pieca wielkiego pieca. Są to jedne z najbardziej ekstremalnych termicznie części w procesie produkcji stali, osiągające temperatury przekraczające 1200°C i charakteryzujące się dużą zmiennością temperatury.
Pomimo zastosowania termopar z metali szlachetnych (typ R, S i B), zakład ucierpiał:
- Wysoki wskaźnik awarii czujników przed konserwacją
- Niepewne pomiary prowadzące do niepewnej kontroli procesu
- Awaryjne zakłócenie wydajności wielkiego pieca
Zespół techniczny zauważył, że termopary nie wytrzymały oczekiwanego cyklu życia, co skłoniło do dokładniejszej analizy projektu i lokalizacji.
NASZE ROZWIĄZANIE
Tempsens Polska Wprowadziliśmy podejście diagnostyczne oparte na terenie. Nasi inżynierowie odwiedzili zakład, zbadali warunki instalacji, obszary procesowe oraz dokonali przeglądu projektów konstrukcyjnych wyłożeń ogniotrwałych i zespołów montażowych.
Obserwacje:
Ten i programowalne zostały również zainstalowane zbyt głęboko w materiale ogniotrwałym, co naraziło je na strefy naprężeń termicznych powodujących erozję.
Odsłonięta część materiału ogniotrwałego była krótsza niż zalecane 100 mm, co miało negatywny wpływ na dokładność pomiaru i ochronę czujników.
Całkowita długość termopar była większa, niż to konieczne, co powodowało naprężenia mechaniczne i problemy z obsługą.
Proces przeprojektowania
Firma Tempsens zaproponowała przeprojektowanie zespołów termopar, zarówno pod względem całkowitej długości, jak i długości zanurzenia, zoptymalizowanych pod kątem konkretnych stref pieca.
| Obszar zastosowań | Stary projekt (całkowity/wstawianie) | Przeprojektowano (całkowicie/wstawianie) |
| Kopuła pieca / strefa spalania | 1600 mm / 1370 mm | 1420 mm / 1220 mm |
| Linia do obróbki strumieniowej na gorąco | 1070 mm / 850 mm | 975 mm / 750 mm |
Ta modyfikacja umieściła złącze gorące w miejscu pomiaru o największej stabilności termicznej, przy najmniejszym narażeniu na nieistotne obszary wysokiego naprężenia.
Właściwy dobór typów termopar
Nadal używaliśmy bardzo dokładnych termopar z metali szlachetnych, ale dopasowaliśmy je precyzyjnie do specyfikacji każdego procesu:
- Typ R (Pt-Rh 13%) – Nadaje się do stref spalania ze stabilnym środowiskiem utleniającym
- Typ S (Pt-Rh 10%) – idealny pod kątem dłuższej żywotności i większej kompatybilności procesowej
- Typ B (Pt-Rh 30% / 6%) – idealny do stref o najwyższej temperaturze powyżej 1500°C
Wszystkie materiały były klasy 1 i posiadały certyfikaty laboratorium Tempsens akredytowanego przez NABL, co potwierdza ich identyfikowalność i zgodność z międzynarodowymi standardami.
Wzmocnienie mechaniczne
Wymieniliśmy systemy montażowe i rury mocujące na stopy takie jak SS310 i Inconel 600, co zapewniło:
- Poprawiona odporność na korozję i utlenianie
- Stabilność mechaniczna przy rozszerzalności cieplnej
- Gładkie połączenie z cegłami ogniotrwałymi roślinnymi
Zadbaliśmy również o odpowiednią ekspozycję z dala od ogniotrwałych ścian, co poprawiło reakcję termiczną i zmniejszyło opóźnienie odczytów.
WYNIKI
Huta stali odnotowała natychmiastową poprawę żywotności czujników i niezawodności pomiarów po ich zainstalowaniu. Zmodernizowane czujniki przyniosły szereg korzyści operacyjnych i ekonomicznych.
Wyniki mierzalne:
- 2–3-krotne wydłużenie żywotności termopar, w zależności od lokalizacji
- Znaczne zmniejszenie liczby nieplanowanych przestojów
- Zwiększona dokładność procesu dzięki lepszej kontroli nad pracą wielkiego pieca
- Zmniejszona częstotliwość konserwacji, oszczędność siły roboczej i wymiany
Po drugie, personel zajmujący się konserwacją stał się bardziej skłonny do planowania konserwacji zapobiegawczej zamiast reagowania na nieoczekiwane awarie.
WNIOSEK
W przypadku zastosowań wymagających wysokiej temperatury, takich jak wielkie piece hutnicze, kwestia nie polega na stosowaniu drogich materiałów, lecz na podejściu do rozwiązania.
To szczegółowy przykład siły inżynierii zespołowej i dopasowania do procesu. Przeprojektowanie termopary przez firmę Tempsens nie było aktualizacją produktu, lecz podejściem do usprawnienia procesu, które natychmiast przełożyło się na wydłużenie czasu sprawności operacyjnej, dokładność pomiaru i oszczędności kosztów.
Dzięki integracji informacji pozyskiwanych w terenie z zaawansowaną konstrukcją termiczną firma Tempsens umożliwiła klientowi osiągnięcie stabilnych, dokładnych i długotrwałych pomiarów temperatury — co jest kluczem do równomiernej produkcji ciekłego metalu i kontroli wielkiego pieca.
Firma Tempsens nadal dostarcza inteligentne rozwiązania termiczne, które nie tylko są odporne na wysokie temperatury, ale wręcz je przewyższają.
O firmie Tempsens
Tempsens Instruments to firma specjalizująca się w rozwiązaniach z zakresu czujników temperatury i kabli, obsługująca kluczowe branże, takie jak przemysł stalowy, cementowy, energetyczny, petrochemiczny i szklarski. Działając w ponad 70 krajach, Tempsens specjalizuje się w opracowywaniu wysokowydajnych termopar, czujników RTD, kabli, grzałek i systemów kalibracyjnych.
Integralną częścią naszej filozofii jest to, że nie zajmujemy się wyłącznie produkcją czujników, ale również opracowujemy rozwiązania do pomiarów termicznych dostosowane do rzeczywistych warunków procesowych, co przekłada się na wydłużenie czasu sprawności, zwiększenie dokładności i stabilności działania.
