Demir-Çelik Proseslerinde Sıcaklık Ölçüm Sistemleri

👤Erkut Yılmaz, Sentez Sistem ve Mühendislik
Demir çelik endüstrisinde ölçülmesi gereken en önemli parametrelerden biri de sıcaklıktır. Bu sektörde hassas biçimde ölçümler yapan firmalar enerji sarfiyatı, proses hızı, ürün kalitesi gibi birçok konuda artış sağlarlar. Dünyada infrared sıcaklık ölçümü konusunda lider olan Raytek ve Ircon firmaları demir-çelik sektöründe yüksek dayanımlı geniş ürün yelpazesi ve uygulamaya yönelik cihazlarıyla yaptığı hassas ölçümler ve proses kontrolü ile bu sektörün lider cihazları haline gelmiştir. Demir-çelik sektöründe üretimin ilk aşamasından son aşamasına kadar her noktada hassas ölçümler alınabilmektedir. Bu sektörde başlıca uygulamalardan bazılarını şu şekilde sıralayabiliriz: • Sinter, kok, kireç • Yüksek fırınlar • Sürekli döküm • Slab makineleri • Torpedo ve pota uygulamaları • Hadde, tav fırınları • Demir çubuk kangal - filmaşin ve sac • Soğuk hadde, galvaniz vb. metal uygulamaları Raytek-Ircon pirometre ve termal kameraların demir-çelik fabrikalarında kullanılan modelleri ve aksesuarları bu sektörün ağır şartlarına uygun olarak dizayn edilmiştir. Bu sayede daha uzun ömürlü ve daha hassas ölçümler alınabilmektedir. Hassas sıcaklık okuması ve görüntülenmesi prosesin üretim durumunu göstermektedir, bu sayede proses olması gereken sıcaklık aralığında üretimine devam etmektedir. Fırınlarda gereksiz yapılan ısıtma ve soğutmalar enerji sarfiyatlarına ve ürün kalitesinde düşüşlere neden olmaktadır. Peki ne kadar ısıtma veya ne kadar soğutma yapmalıyız? Bunun en doğru cevabı, prosesin her safhasında hassas ölçümleri ile bulunur. Böylece demir veya çeliğin metalurjik özellikleri muhafaza edildiği gibi, peşi sıra gelen proseslere de stabil olarak iletilir. Bunun dışında; • Yüksek üretim kalitesi, • Verimlilikte artış, • Enerji harcamalarında indirim, • Çalışma güvenliği, • Zaman kayıplarında azalma, • Her datanın kayıt edilmesi sağlanır. Raytek-Ircon Infrared Sensörler, sıcaklık ölçümünde her zaman lider konumunu korumuştur. Bunun en önemli sebeplerinden biri de, ölçümlerin işlenmesi ve kayıt edilmesidir. Raytek-Ircon sektörel ve kullanışlı yazılımlarıyla her zaman bir adım önde olmuştur. Bu cihazların universal olarak sağladığı analog ve dijital çıkışlar ile verilerin görüntülenmesi kayıt ve kontrol edilmesi kullanışlı bir hal almıştır. Kok kireç ve sinter uygulamaları Demir çelik sektöründe mamulün hazırlanma safhası son ürün bakımından önem arz etmektedir. Bu proseslerde sıcaklık ölçmek bazen çok zahmetli; zahmetli olduğu kadar da önemlidir. Yapılan ölçümler sayesinde prosesin ömrü üretilen ürünün kalitesine direkt etkilidir. Özellikle sinter ve kok fabrikalarında yapılan on-line nem ve sıcaklık ölçümleri sayesinde hem ürün kalitesi stabil tutulabilir, hem de milyon dolarlık tesislerin ömürleri uzatılabilir. Yüksek fırınlar Yüksek fırında sıcaklık ölçümü ortam şartları ve ürünün yapısı gereği zordur. Uzun yıllardır yapılan uygulamalar ve gelişen pirometre teknolojisi sayesinde on-line olarak sıcaklıklar izlenebilir. Bu işletmeye ve prosesin sağlıklı çalışmasına önemli bir katkıdır. Ayrıca yüksek fırından sonra sıvı mamülün taşınmasında ve işlenmesinde görev alan Torpedo car ve potaların izlenmesi önemli bir konudur. Ircon patentli algoritmaya sahip torpedo ve pota termal görüntüleme sistemleriyle Türkiye başta olmak üzere dünyada birçok referansa sahip benzersiz sistemlerdir. Sürekli döküm kütük ve slab üretimi Bir sürekli döküm prosesinde eriyik mamul ile başlayan döküm prosesin özelliklerine göre slab veya kütük mamule dönüşürken üretimde oluşabilecek problemlerin prosesin yavaşlamasına ve durmasına neden olabileceği bilinmektedir. Hassas gerçek zamanlı sıcaklık görüntülemesi yapılarak nozzle’lardan suyun debisi ayarlanabilmektedir. Bu sayede kalıp çıkan mamul verimli biçimde soğutularak ürünün metalurjik özellikleri bozulmamaktadır. En iyi kalitede yüksek hızda üretim sağlanabilmektedir. Raytek ve Ircon sensörler prosesin değişik noktalarında değişik tiplerde kullanılmaktadırlar. Slab makinelerinde özel Ircon slab pirometrelerinin özel aksesuarlar ile kullanımı, kütükte ise sıvı çelik ölçümlerinde veya kalıp bölgesinde yoğun su ve buhar olan ortamda FR veya Modline5, daha alt bölgelerde MR veya Modline5 uçar makasların önünden veya arkasından da MP150 cihazlar kullanılır. Alt bölgede MP150 hat tarayıcı sistem ile kaç yol olursa olsun ayrı ayrı sıcaklık görüntülemesi yapılarak bu değerlerden çıkışlar alınabilir, ayrıca kütüklerin formu termal görüntü ile gözlemlenebilmektedir. Kütük ve slab üretiminde olmazsa olmaz duruma gelen bu cihazlar ile prosesin kontrolleri en etkin ve en hızlı biçimde yapılabilmektedir. Hadde – Tav fırınları Sıcaklık ölçümünün önemli olduğu bir diğer proses de fırınlardır. Bu fırınlarda tekrar ısıtılan mamullerin fırın içi sektörlerde kaç derecede olduğu thermoelementler ile alınan ortam sıcaklıklarından tahmin edilerek belirlenmektedir. Ancak bu tahmin prosesin hızına, ürünün metalurjik özelliklerine göre değişebilir. En doğru yöntem, fırın içindeki ürünü direkt ölçmektir. Bunu da Raytek Ircon pirometrelerle yapmak mümkündür. Bu sayede fırın içi sektörlerde ürünün kaç derece olduğu direkt üründen alınan ölçümler ile belirlenmektedir. Bu sayede fırında ısıtma gücü verimi artırılır, proses hızı en doğru biçimde kullanılarak enerji sarfiyatı yapılmış olur, ayrıca thermoelement sarfiyatı da ortadan kaldırılmaktadır. Ayrıca fırın çıkışlarında pirometreler ve hat tarayıcı sistemler ile sıcaklıklar kontrol edilebilir veya deşarj edilen mamulün termal görüntülemesi yapılır. Örneğin geniş tabanlı bir slab fırınında çıkış sırasında MP150 hat tarayıcı ile tüm yüzeydeki sıcaklık dağılımı görüntülenebilir Sıcak hadde Bu proses çeşitli numara, tip ve ebatta standlardan oluşmaktadır. Prosesin bu stantlarında yapılan sıcaklık ölçümü ve stant ayarları sayesinde ürünün kalite ve prosesin üretim süresinde düşüşler sağlanmaktadır. Marathon serisi MR ve modline5 yüksek performans ratio pirometrelerle 1-mikron MP150 hat tarayıcı hadde arasında ölçümler alınmasına imkan sağlar. İstenilen ürün sıcaklık aralığında üretim yapılıp yapılmadığını operatör check eder ve set edilen değerler arasında kalması sağlanır. Merdaneler arasından alınan sıcaklık değerleriyle prosesin hızı ve diğer parametreleri doğru ayarlanabilirken soğutma giriş ve çıkışlarında alınan ölçümler ile su debileri rahatlıkla otomatik veya manuel ayarlanabilmektedir. Çubuk, kangal, sac prosesleri Çubuk, kangal ve sac mamulü üreten sıcak hadde tesislerinde prosesin her aşamasında sıcaklık ölçümü önemlidir. Hassas ölçümlerin alınması için tecrübe ve teknolojinin bir arada oldu Raytek ve Ircon cihazlar kullanılmaktadır. Örneğin fırın çıkışında haddeye girecek mamulün sıcaklığı, standlar arasındaki, soğutma giriş ve çıkışındaki sac ise sarım sıcaklıkları çok önemlidir. Bu bölgelerde doğru ölçümler yapmak bazen zor olabilir; bunun nedeni doğru cihazların belirlenmesindeki problemdir. Bir örnek vermek gerekirse; kangal proseslerinde serme kafalarda ölçümü kaçırmamak ve hassas ölçüm almak çok önemlidir. Bu nedenle bu bölgelerde özel focus özelliklerine sahip Modline5 serisi kullanmak gerekmektedir. Belki de çubuk sac ve kangal hadde tesisleri pirometrelerin en fazla kullanıldığı yerlerdir ancak bu tesislerdeki ortam kirliliği ürün vibrasyon ve hızı, su buharı vb. problemler pirometreler için zorlayıcı etkenlerdir. Bu etkenler söz konusuyken doğru ve sorunsuz ölçüm alan cihazları seçmek çok önemlidir. Soğuk hadde Soğuk hadde işleminde stantlar arasından işlenen ürünün sıcaklık kontrolünün hassas olarak yapılması gerekmektedir. Bu proseslerde de kullanılan Raytek ve Ircon Infrared Termometreler bu proseslere özel olarak geliştirilmiş hassas ölçümler yapan cihazlardır. Diğer prosesler Raytek ve Ircon demir çelik ve metal sektöründe özel sistemleriyle, proseslere getirdiği en doğru çözümler ile bu piyasanın lideri konumuna gelmiştir. Türkiye’de uzman kadrosuyla sağladığı profesyonel satış hizmeti, teknik servis ve kalibrasyon hizmetleriyle Türkiye’de ve dünyada lider konumunu korumakta ve her geçen gün kendini geliştirmektedir.