Detekce opotřebení elektrod

Měření teploty IR pro detekci opotřebení elektrod při zpracování kovů

Implementace termokamer pro detekci opotřebení elektrod při zpracování kovů pro úsporu energie a řízení procesů

Výzva

V elektrických obloukových pecích je opotřebení elektrod obtížně sledovatelné kvůli vysokým teplotám, proměnlivé kvalitě šrotu a nedostatečným metodám vizuální kontroly, což vede k neefektivnímu využívání energie, předčasné výměně elektrod a potenciálním poruchám během výroby.

Řešení

Použitím infračervených kamer s krátkou vlnovou délkou umožňuje nepřetržité sledování teploty hrotů elektrod v reálném čase včasné odhalení opotřebení a anomálií, což operátorům umožňuje okamžitě upravit průtok kyslíku a chlazení bez přerušení výroby, a tím optimalizovat provoz pece.

Výhody

  • Předchází neplánovaným odstávkám díky identifikaci kritického opotřebení dříve, než dojde k poruše
  • Snižuje spotřebu energie a kyslíku díky přesnému řízení procesu
  • Prodlužuje životnost elektrod optimalizací chladicích a provozních parametrů
  • Zvyšuje bezpečnost a stabilitu v prostředí vysokoteplotních pecí
  • Umožňuje prediktivní údržbu díky průběžné analýze tepelných dat v reálném čase.

Potřebujete něco podobného?

Motivační faktory pro implementaci měření teploty pro detekci opotřebení elektrod

Proces opotřebení elektrod při zpracování kovů, zejména v elektrických obloukových pecích (EAF), představuje značné výzvy kvůli vysokým teplotám a proměnlivé kvalitě šrotu. Elektrody vyrobené z grafitu jsou vystaveny extrémním podmínkám, což vede k opotřebení, jež může ovlivnit účinnost procesu tavení. Monitorování teploty elektrod, zejména na hrotech, je zásadní, protože poskytuje nepřímé informace o jejich opotřebení a interakci s roztavenou ocelí. Tato teplotní data umožňují lepší kontrolu nad spotřebou energie a pomáhají předcházet neočekávanému selhání elektrod.

Obsluha pece potřebuje pomoc s proměnlivou kvalitou šrotu, která ovlivňuje energii potřebnou k tavení. Šrot s vyšším obsahem oxidů zvyšuje odpor elektrického oblouku, což vyžaduje více energie k tavení. Tradiční metody vizuální kontroly opotřebení elektrod jsou nedostatečné, což vede k neefektivnímu využívání energie a předčasné výměně elektrod. Pro optimalizaci procesu, snížení spotřeby energie a prodloužení životnosti elektrod je nezbytné přesné měření teploty.

Zavedení infračerveného měření teploty je klíčové, protože umožňuje nepřetržité sledování opotřebení elektrody bez zastavení výroby. Identifikací teplotních změn v reálném čase mohou operátoři upravovat průtok kyslíku a chladiva, což výrazně zlepšuje řízení procesu a snižuje provozní náklady.

Použití krátkovlnných infračervených kamer pro monitorování opotřebení elektrod

Společnost Gerdau Corsa México ve spolupráci se společnostmi INGFRAMEX a Optris implementovala pokročilý systém infračerveného měření teploty, který by řešil problém opotřebení elektrod v procesu elektrické obloukové pece. Zvoleným řešením byla termokamera Optris PI 1M , speciálně navržená pro průmyslové aplikace s vysokými teplotami. Tento model pracuje v krátkém rozsahu vlnových délek, mezi 500 nm a 540 nm, což výrazně snižuje nepřesnosti měření, které se běžně vyskytují u kamer s dlouhými vlnovými délkami při práci s reflexními materiály, jako jsou grafitové elektrody. PI 1M je schopna měřit teploty mezi 850 °C a 1600 °C, což je ideální pro monitorování intenzivního tepla na špičkách elektrod.

Součástí instalace je několik kamer PI 1M strategicky rozmístěných kolem elektrické opalovací pece (EAF), aby se dosáhlo komplexního 360stupňového monitorování elektrod. Tyto kamery jsou umístěny v odolných chladicích pláštích, které je chrání před extrémním teplem, prachem a drsným prostředím typickým pro oblast pece. Chladicí systém zajišťuje dlouhou životnost hardwaru kamery, a to i při umístění v blízkosti elektrod. Kamery mají navíc borosilikátová skleněná okna, která odolávají vysokým teplotám a zároveň umožňují jasný a nezkreslený snímání infračervených dat.

Data z kamer jsou přenášena přes průmyslovou komunikační sběrnici Profinet, která je integrována do stávajícího řídicího systému závodu. Kamery jsou připojeny k centralizovanému serveru pomocí převodníku USB-Ethernet, což umožňuje ukládání a analýzu dat v reálném čase. Pomocí softwaru PIX Connect termokamery nepřetržitě monitorují kolísání teploty podél elektrody a zaměřují se na klíčové oblasti opotřebení. Vestavěná funkce homogenity softwaru pomáhá detekovat anomálie v rozložení teploty a spustí alarmy při překročení kritických prahových hodnot, což umožňuje okamžitá nápravná opatření.

Tento systém poskytuje zákazníkovi podrobná data termovize, která lze analyzovat pro prediktivní údržbu. Vysoké rozlišení kamery PI 1M v kombinaci s možností integrace vlastních alarmů a spouštěčů umožňuje včasnou detekci potenciálních problémů, jako jsou praskliny nebo nerovnoměrné opotřebení elektrod. Tento monitorovací systém v reálném čase zlepšuje řízení procesů, snižuje spotřebu energie a kyslíku a prodlužuje životnost elektrod, čímž zvyšuje celkovou provozní efektivitu.

Výhody nepřetržitého monitorování teploty při detekci opotřebení elektrod

Implementace infračervených kamer Optris PI 1M pro monitorování opotřebení elektrod přinesla významná zlepšení v procesech zpracování kovů ve společnosti Gerdau Corsa México. Schopnost nepřetržitého sledování teploty elektrod v reálném čase umožnila zákazníkovi optimalizovat spotřebu energie, snížit spotřebu kyslíku a prodloužit životnost elektrod. Díky včasné identifikaci teplotních nerovnováh může závod informovaně upravovat chlazení a průtok kyslíku, čímž se předchází poruchám elektrod a nákladným prostojům výroby.

Jednou z klíčových výhod použití řešení Optris je snížení spotřeby energie. Díky pečlivému sledování opotřebení elektrod může zákazník zajistit, aby proces probíhal efektivně, a tím se snížila celková energie potřebná k tavení kovového šrotu. To vedlo k úsporám nákladů a zlepšení udržitelnosti provozu.

Společnost Optris byla vybrána jako preferovaný partner díky flexibilitě své technologie termovize , snadné integraci se stávajícími systémy a cenové dostupnosti řešení. Kombinace měření teploty s vysokým rozlišením, robustního hardwaru a spolehlivého softwaru učinila z Optrisu ideální volbu pro tuto aplikaci. S podporou společnosti INGFRAMEX byl zákazník schopen implementovat škálovatelné a do budoucna připravené řešení, které zvyšuje celkovou produktivitu a ziskovost jeho operací zpracování kovů.

Potřebujete něco podobného?

Výběr z nabídky měřicích přístrojů...

Máte zájem o něco podobného? Zajímá Vás cena?

Zašlete nám kontakt, ozveme se Vám. Případně jsme k zastižení zde:

tm@trinstruments.cz

+420 541 633 670

Kontakt

TR instruments spol. s r.o.

      Looking for reseller ?

Are you looking for
a sales partner?

More info