用高灵敏度光纤测量板坯连铸机结晶器中的温度？乍一看，这似乎有些匪夷所思。然而，西马克集团成功地开发出了一种解决方案，可以满足连铸机日常工况的苛刻要求：高清结晶器FO+。
这一西马克集团独有的系统在每个结晶器上有2,000 个测量点，可提供精确、实时的浇铸过程的热图像，不会像传统热电偶那样存在盲点。这就为工厂业主提供了对整个结晶器进行可靠、连续过程监控的基础。热传导过程中出现的偏差在早期阶段就会显现出来，从而可以更有针对性地控制运行过程中出现的反应。其结果是凝固过程更加稳定，产品质量更加均匀，发生漏钢或意外停机的风险大大降低。
高清结晶器FO+ 的其他优势还包括：调试快速、简单，连续运行可靠性高，维修简单，可快速更换询问机，从而可持续地提高板坯连铸机的设备使用率。
通过光纤进行温度测量
高清结晶器FO+ 中的 "FO"代表 "光纤"。光纤包含可反射规定波长光线的激光光栅。如果光纤在光栅处升温，光栅会发生微观膨胀，反射波长也会发生变化，通过这种位移可以精确测定温度。高清结晶器FO+中的每根传感器杆都包含25个这样的测量点，到目前为止，一个结晶器中最多可嵌入80根传感器杆。
其结果是：2000个测量点可提供整个结晶器的完整、高分辨率的温度曲线，并提供实时测量数据。这种用于光纤测量技术的专用设备可捕捉反射信号及其频谱位移，然后将其转换为温度值，并通过以太网接口传送到上一级控制技术。
问题：纤细技术，恶劣环境
早期用于结晶器温度测量的光纤解决方案存在一个结构性问题：评估单元（采用激光技术的灵敏询问机）必须安装在大包回转台外的配电室中，这些评估单元必须与敏感的插头式连接器连接。然而即使靠近脏乎乎的回转台，插头式连接器还必须要保持极其清洁、干燥和无振动的状态。在实践中，这些插头被证明是干扰源的来源：即使是轻微的脏污、极少的杂质或振动也会导致信号损失。
尽管该技术具有物理优势，但其故障的易发性和复杂的维护工作使其对许多操作工缺乏吸引力。
解决方案：把所有东西都安到结晶器上
高清结晶器FO+解决了这一问题：新开发的询问机（即光脉冲发生器和评估单元）以及灵敏的连接器件现在都安装在一个受保护的紧凑型外壳内，直接安装在结晶器上，与传感器的连接是永久性螺栓连接和永久封闭的，不再需要光学连接器，不再需要费时的调整，也不再需要敏感的插头。传感器插入铜板，通过坚固的不锈钢波纹软管导引，并直接连接到保护罩内的询问机，以防止电磁场干扰。 整套设备专为工业用途而设计。
过去，人们常说电子产品是从模具（结晶器）中生产出来的。而今天，结晶器是靠电子产品完成了进化，而且使用效果非常好。高清结晶器FO+甚至可以可靠地承受极端的电磁搅拌磁场。
具有实际附加值的应用
高清结晶器FO+的高测量密度为连铸工艺提供了新的可能性，尤其是在传统系统达到极限的地方。热电偶只能覆盖约100个测量点，相比之下，拥有2000个测量点的光纤可提供覆盖整个结晶器的温度曲线。除了漏钢预测、结晶器温度、水口堵塞预测、鼓包预测、浸没式水口寿命和摩擦检测等传统功能外，高清结晶器FO+还提供了其他功能，这些功能只能通过该技术实现：
- 液位助手：不管采用什么类型的保护渣，都可以在整个宽度范围内实时检测结晶器液位的形状。
- 凝固助手：根据温度场计算浇注助熔剂的最佳润滑范围和凝固深度。还可以看到有关液态保护渣渗透的更多信息。
- 锥度助手：通过精确的差分测量，评估铸坯与窄面之间的接触情况。
"数据品质有了翻天覆地的变化。我们可以识别结晶器的液位动态、温度变形和润滑曲线，其详细程度是以前所没有的"，Stephan Six 说。
简化了的服务
该系统不仅坚固耐用，而且易于维护。每个询问机都被设计成插入式组件，可在 10 分钟内轻松更换，无需客户的维护团队参与。
Stephan Six介绍了新系统的实际使用经验，目前已有多家客户在使用该系统："我们的传感器只需安装一次，并保持不变，在维护的时候也一样。不过，也有例外情况：一位日本客户向我们报告说，他在翻新（包括对铜板进行涂层）时拆除了传感器，然后重新安装了相同的传感器，并将其重新投入使用。但是后续性能稳定，并没有出现任何问题。迄今为止，他已经这样做了十次。这说明我们的技术是多么的可靠和强大。
控制能力更强，可用性更高
高清结晶器FO+不仅设计新颖、坚固耐用、易于维护，还为持续可靠地监控结晶器创造了先决条件：为所有与工艺相关的决策提供明确的数据基础。测量密度高，可实时对浇铸条件进行整体评估。设备所有者可以在早期阶段识别关键的发展变化，以更有针对性的方式稳定凝固，并在操作参数不断变化的情况下保证质量。同时，还可减少干预和停机时间。通过这种方式，高清结晶器FO+为提高产品质量、产量和设备利用率做出了显著贡献。
