炼钢测温枪补偿电缆处理方法的改进及应用效果分析

[摘 要]  本文聚焦炼钢工艺中测温枪补偿电缆的关键问题，深入剖析传统方式的弊端，详细阐述改进措施及其原理，全面验证改进效果，对比改进前后差异，精准分析经济效益与隐性效益，结合应用实例探讨推广前景，旨在为冶金行业测温技术优化提供全面、深入的参考。

[关键词]  测温枪；补偿电缆；测温精度；设备维护；经济效益

一、引言

在现代炼钢产业的复杂工艺链条中，钢水温度精准把控处于核心地位，其精度直接关联钢水质量与生产效率，决定钢材最终性能与品质。测温枪是连接熔体测温一次元件与二次仪表的重要桥梁，其稳定性和可靠性对测温结果的准确性具有深远影响。传统的测温枪补偿电缆固定方式在长期实践中逐渐暴露出多种缺陷，这些问题严重阻碍了生产流程的顺畅性和经济性，亟需进行创新和优化。

二、现状分析

包钢薄板厂冶炼区的转炉、精炼炉等环节广泛使用直杆型测温枪。其补偿电缆用胶布缠在手柄环的传统固定方式，在恶劣环境和高频使用下问题严重。闲置期间，电缆因人员或设备的移动而垂落地面，与粗糙表面摩擦，导致绝缘层及导线受损，进而影响信号传输的稳定性，测温精度也随之下降。在操作过程中，电缆无固定悬垂，随着测温动作摇摆不定，导致与枪体连接部位受力不均，接触不良，进而造成测量数据大幅波动，这不仅干扰了工艺人员的准确判断，还严重影响了生产进度和产品质量。此外，电缆与枪管长期接触摩擦，加速了电缆的损坏过程，增加了短路的风险。一旦电缆发生故障，测温失效便可能导致测温枪烧毁，从而使其过早报废，这不仅大幅增加了设备维护成本，还进一步加重了生产负担。

三、改进措施

创新性地在测温枪管末端装圆形放置圈，用 2mm 厚、直径 16cm 优质铁板制成并涂防锈漆。其中心开 2.7cm 圆孔适配枪管，还有电缆穿线孔。安装时先拆手柄与枪管连接，让枪管穿过略大的圆形安全螺母及放置圈，安全螺母1 - 2mm孔径余量有效降低安装难度且保证紧密贴合，再重新接好手柄。因放置圈中心孔小于手柄端筒径，会自然靠紧手柄筒端，经安全螺母与蝴蝶螺栓紧固于枪管。同时，在枪管外合理设置两个上下排列的内径 34mm 双片胶条卡箍。电缆自手柄延伸，穿过特定的放置圈孔，随后通过卡箍紧紧固定于枪管之上，有效限制电缆的移动，确保在复杂环境中依然稳固，避免了晃动与摩擦，从而显著提升了测温枪的可靠性与稳定性，使其即便在恶劣的工业环境下也能持续稳定工作，大幅减少了因电缆问题引发的测温故障，为炼钢生产提供了更为精准的温度测量支持。

四、温度测量误差原因剖析

以东精炼炉为例，每班产20炉钢水，每炉需进行3次测温，导致日测温次数达到120次。这种高频次的测温操作使得测温枪部件的故障率显著提高，根据炼钢厂的统计数据，测温枪部件平均每三天就会发生一次故障。测温时枪端纸管受钢水高温与浮力作用致枪体抖动传至电缆，且长期使用使电缆磨损、导线弯折，微观上结构与线径改变，接触电阻增大、阻抗失衡，绝缘变差无法屏蔽电磁干扰，噪声混入回路致信号失真、测温失败。这会使精炼停滞、转炉连铸工序调整，打乱生产节奏，增加能耗与时间成本，还因错误数据误导工艺决策，造成钢水成分性能偏差，降低产品合格率，损害企业效益与竞争力。

五、效果验证

在薄板厂东精炼炉前，我们对改进后的测温枪实施了长期、严格的监测与校验程序。为了确保精确度，我们采用了高精度的贺利氏校验仪进行校验，特别选定1700℃、1600℃、1500℃作为关键校验标准值。持续监测数据表明，改进后，温度误差稳定控制在±2℃内，相比改进前的±15℃误差范围，精度大幅提升，完美契合冶炼工艺的高精度测温需求（测温精度由1%降至0.1%）。在设备维护周期方面，补偿电缆更换频率从约三天急剧延长至两个月，月均消耗量从 200 米锐减至 20 米；测温枪更换频率从每月15 支大幅降至 2 - 3 支，有力证明改进措施对延长设备使用寿命效果卓越，有效降低设备维护强度与资源投入，为稳定生产提供坚实设备保障。

六、改进前后操作方法对比

（一）改进前（图1）

传统处理补偿电缆损坏方式粗放，仅简单剪除受损部位后拼接，并用包布临时固定于手柄环。此简陋方法忽视工业现场复杂工况，枪柄搁置地面时，电缆暴露于频繁机械摩擦风险中，绝缘层迅速磨损、导线断裂频发，致使信号传输稳定性崩溃，测温精度失控。操作全程电缆无约束晃动，加剧与枪体连接点松动风险，测量数据离散性显著，严重干扰生产流程精准控制，频繁引发烧枪事故，大幅推高设备更新成本与维护工作量，成为生产效率提升与成本控制的关键瓶颈。

（二）改进后（图2）

1. 放置圈设计精巧，巧妙提升枪管末端，于设备静置期间，在电缆与地面之间形成一道安全稳固的物理屏障，有效杜绝摩擦隐患，大幅度降低电缆机械损伤的风险，显著延长测温枪的使用寿命，同时增强设备的耐用性和稳定性，进而减少设备生命周期内的成本支出。

2. 电缆限位套管实现精准定位，紧密地将电缆固定于枪管之上，有效抑制操作过程中的电缆晃动现象，确保电缆与枪体之间的连接牢固可靠，从而维持信号传输的稳定性与可靠性，进一步提升测温数据的准确性与一致性，为工艺调控提供精确无误的温度反馈。

3.在测温操作过程中，电缆保持相对静止状态，极大地减少了内部导线的疲劳应力和外部的摩擦损耗，从而稳定了电气性能，降低了信号衰减与干扰的可能性，进一步提升了测温的精度与可靠性。同时，这一设计也减轻了操作人员的精力分散程度，降低了劳动强度，提高了操作的安全性与舒适性。

4.部件设计充分考量维护便利性与成本效益，放置圈、安全螺母及卡箍易于拆卸、安装，可多次重复利用，有效节约设备更新与维护材料成本。

七、经济效益分析

（一）人工成本

薄板厂冶炼区共有18支测温枪，改进前每3天需2人处理半小时，全年累计耗工时达2190小时；而改进后，处理周期延长至60天，全年耗工时锐减至110小时。按65元/小时人工成本计算，可节省13.52万元。

（二）电缆成本

未改进前每月消耗200米，每米10元，年损耗2.4万元；改进后每月消耗 20米，年损耗0.24万元，节约2.16万元。

（三）测温枪成本

改进前，每月测温枪消耗量高达15支；改进后，月消耗量降至2至3支，每支成本1200元，因此年节约额达到18.7万元。

总计每年创造经济效益及节约成本34.38万元，还减轻了生产受测温枪故障的影响，隐性效益显著。

八、应用与前景

此创新方法于薄板厂精炼炉实践一年成效显著，有效提升测温精度、延长设备寿命、削减成本与劳动强度，切实保障炼钢生产高效稳定，是企业创新降本的范例。因其技术原理具普适性，在包钢及冶金、铸造等冶炼炉测温方面推广潜力巨大。

九、结论

系统改进炼钢测温枪补偿电缆处理法后，成功突破传统难题，测温精度、设备可靠性、成本效益与生产稳定性均大幅提升，为钢铁产业现代化升级给予关键支撑与实践样本。在冶金行业技术发展及可持续进程中意义非凡，有望推动测温技术革新，助力钢铁企业提升全球竞争力，实现稳健发展。

参考文献

[1]贺利氏测温技术手册，2022.

[2]冶金工业测温设备设计规范，GB/T30001-2018.