Desafio do & de fundo

Na fundição contínua, a medição do nível de aço fundido no tundish define a velocidade de fundição, o risco de transporte de escórias e a carga de inclusão no fio. O excesso de enchimento empurra o pó de fundição e a escória para dentro do molde; correr muito baixo expõe a concha mortalha e vórtices escória no aço. O ponto de medição em si é hostil: a superfície de fusão fica acima de 1.000 °C, coberta por pó de fundição, com calor radiante, poeira e vapor subindo através da abertura turva.

Flutuantes e sondas de contato são consumidos dentro de horas a estas temperaturas. Os sensores ultrassônicos perdem o eco na pluma de vapor e são distorcidos pelo gradiente de temperatura íngreme entre o sensor e o derretimento. A usina de aço precisava de uma leitura contínua e sem contato que pudesse sobreviver meses de fundição sem intervenção manual.

Por que o KLD807 para medição de nível de aço fundido

O KLD807 é um FMCW de 26 GHz. Medidor de nível de radar. A antena da buzina carrega um Selo de alta temperatura e uma purga contínua de ar, para que a lente fique limpa do pó e a flange permaneça dentro do seu limite térmico. A instalação usou a seguinte configuração:

  • Frequência de funcionamento: 26 GHz (FMCW)
  • Intervalo de medição: 0–20 m (configurado para cerca de 4 m para este tundish)
  • Precisão: ±2 mm em condições estáveis
  • Antena: antena com selo de alta temperatura
  • Temperatura máxima do processo: 200 °C na base da antena com a extensão de purga de ar
  • Saída: 4–20 mA mais RS485 Modbus para o PLC
  • Purga de ar: 5–10 L/min a 4 bar, ar comprimido de grau de instrumentos

26 GHz foi escolhido deliberadamente sobre 80 GHz. Em um impasse de 4 m, o feixe estreito de uma unidade de 80 GHz não compra nada, enquanto o comprimento de onda mais longo de 26 GHz é atenuado menos pela poeira e vapor que enchem a atmosfera tundish.

Instalação da Solução & amp;

O sensor foi montado em um suporte acima da abertura tundish em uma distância de impasse, angulado ligeiramente para que o feixe evita a zona mais quente, mantendo um caminho claro para a superfície de fusão. Uma linha de ar comprimido alimenta o anel de purga; o PLC recebe tanto o sinal analógico 4-20 mA e o registro Modbus, e aplica um filtro de taxa de mudança para rejeitar explosões de vapor.

KLD807 radar level meter installed above a molten steel tundish
Medidor de nível de radar KLD807 montado sobre o tundish na fábrica de aço.
KLD807 radar level meter with air-purged horn antenna above the molten steel tundish
Antena de buzina purgada por ar acima da abertura tundish.

Resultados

Após o comissionamento, o sistema funcionou continuamente por três meses com o seguinte desempenho:

  • Disponibilidade de medição: acima de 99%
  • Estabilidade de leitura: ±2–3 mm durante a fundição estável
  • Desvio contra uma verificação laser de referência: sob 5 mm a temperatura constante
  • Intervalo de inspeção do bico de purga: um mês, bico ainda limpo
  • Temperatura do módulo electrónico: 45–55 °C, dentro da gama de funcionamento

Foram observadas de três a cinco leituras falsas momentâneas por calor, cada uma com duração inferior a dois segundos. A lógica da taxa de mudança do PLC os rejeitou. Nenhum radar pode separar uma explosão de vapor de um nível real transiente apenas do lado do sensor, então esta filtragem pertence ao sistema de controle. Para a medição do nível de aço fundido, o sensor tem que ser emparelhado com essa lógica, não confiável por conta própria.

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Perguntas Mais Frequentes

P: O radar pode medir o nível de aço fundido através de escória e vapor?

R: Sim. Um radar FMCW de 26 GHz funciona através da atmosfera tundish, enquanto a purga de ar mantém a antena limpa. As explosões de vapor ainda podem causar picos momentâneos, que os filtros PLC.

P: Por que 26 GHz em vez de 80 GHz?

R: Em um impasse de 4 m, o feixe estreito de 80 GHz não oferece nenhuma vantagem, e 26 GHz é atenuado menos pela poeira e vapor que enchem a atmosfera tundish.

P: Como a antena é protegida do calor radiante?

R: Um selo de buzina de alta temperatura mais uma purga contínua de ar a 5-10 L/min e 4 bar. O impasse de montagem mantém a flange a menos de 200 C.

Q: Que sinal o PLC da planta recebe?

R: 4-20 mA e RS485 Modbus ao mesmo tempo, ambos escalados para a faixa de trabalho tundish.