MCA Strumentazione Industriale – Pirometri infrarossi per siderurgia, laminazione, colata, forgia, tempra
Misura temperatura senza contatto per laminazione a caldo, colata continua, forgia, tempra, ricottura, riscaldamento ad induzione e trafileria — modelli bicromatici, fissi, a fibra ottica e portatili
Siderurgia & acciai speciali
I processi siderurgici sono il banco di prova più severo per i pirometri industriali: bersagli in movimento ad alta velocità, scaglia di ossido con emissività variabile, fumi, vapori da spruzzi di raffreddamento, ambienti elettromagnetici da induzione, gradiente termico da centinaia di gradi tra zone adiacenti dello stesso pezzo.
MCA fornisce pirometri per tutte le fasi della filiera: laminazione a caldo di billette, nastri e profilati; colata continua di acciaio liquido in lingottiera e zone di raffreddamento secondario; forgia a caldo di pezzi su pressa, maglio e stampo; tempra, ricottura, normalizzazione in linee continue o forni a passaggio; riscaldamento ad induzione di billette, barre, tubi; trafileria di filo e tondino; decapaggio e zincatura a caldo di nastri laminati.
Su ognuno di questi processi la configurazione di pirometro corretta cambia: i bicromatici MCA-2C per i bersagli sporchi in movimento, i fissi MCA-IRT-6/8 per zone più controllate, i fibra ottica MCA-FOT per induzione, i portatili MCA-HHT per ispezioni e taratura incrociata.
Misurare la temperatura dell'acciaio è tecnicamente difficile per ragioni che non valgono per altri settori. Capire queste difficoltà è il primo passo per scegliere la configurazione corretta.
Pirometro bicromatico MCA-2C-6H3 sulla colata continua acciaio: il sensore controlla la temperatura del paniere e della lingottiera a 1100-1600°C attraverso vapori e spruzzi di raffreddamento secondario. La tecnologia ratio è essenziale in questo ambiente.
Di seguito una mappa operativa: per ogni fase del processo siderurgico, il modello MCA consigliato con range, banda spettrale e ragionamento tecnico.
La laminazione è il banco di prova più severo: bersaglio in movimento ad alta velocità, scaglia di ossido che si stacca o si rigenera ad ogni passaggio, spruzzi di raffreddamento tra le coppie di rulli, fumi da decarburazione. Il pirometro deve essere veloce, indipendente dall'emissività e robusto contro l'occlusione parziale.
La risposta tecnica è il bicromatico: due bande spettrali misurate simultaneamente, temperatura calcolata dal rapporto, indipendente da ε assoluta. La serie MCA-2C con D:S 280:1, response time 5 ms e housing IP66 (NEMA 4) è la configurazione standard su laminatoi nastri, billette e profilati pesanti. Per zone di forno di riscaldo prima del primo passaggio si usa MCA-IRT-6H1/H2 monocromatico.
Sulla colata continua i bersagli sono ad altissima temperatura (1100-1600°C), in condizioni con vapore, fumo da olio di stampaggio e spruzzi di raffreddamento secondario. La temperatura sulla superficie della bramma cala rapidamente nel percorso di estrazione, con emissività che evolve durante il raffreddamento.
Il bicromatico MCA-2C-6H3 (1000-3000°C) è la configurazione standard. Per la zona di lingottiera con campi elettromagnetici da stirring elettromagnetico si valuta il passaggio a versione fibra ottica MCA-FOT.
La forgia diatermica di acciaio al carbonio, acciai legati per aerospazio, super-leghe Inconel, leghe titanio richiede misura affidabile in uscita pressa per controllo della temperatura di lavoro e in zona di riscaldo per gestione del forno di pre-forgia o induzione.
Per forno di pre-riscaldo si usa MCA-IRT-8H1/H2 in banda 1-1,7 µm con D:S 300:1. Per controllo in uscita pressa o stampo, dove c'è scaglia abbondante e occlusione, si passa a bicromatico MCA-2C-6H2.
Il quenching di acciai laminati o forgiati attraversa un salto termico rapidissimo (da 850-950°C a temperatura ambiente in pochi secondi su bagno olio o acqua). Servono pirometri ad alta velocità per tracciare il bersaglio prima dell'immersione e in linee di raffreddamento controllato per acciai armonici e da bonifica.
La serie MCA-IRT-8 è progettata espressamente per applicazioni di tempra (è una delle applicazioni dichiarate principali della famiglia): response time 5 ms, D:S 300:1, banda 1-1,7 µm per acciai ferrosi, con uscita RS-485 per acquisizione veloce a PLC.
I forni di ricottura per nastri laminati, di normalizzazione per acciai strutturali e di solubilizzazione per inox lavorano in atmosfera controllata (azoto, idrogeno, atmosfere endotermiche). La misura della temperatura del materiale è critica per la qualità metallurgica. Spesso si misura attraverso una finestra di quarzo o vetro borosilicato con air-purge.
I fissi MCA-IRT-6H1/H2 in banda 1-1,7 µm sono la base. Su inox e leghe speciali con ε variabile si valuta MCA-IRT-W high-accuracy o bicromatico MCA-2C.
L'induzione di billette, barre, tubi e profili per laminazione a caldo o per forgia presenta una sfida specifica: il campo elettromagnetico della bobina disturba qualsiasi elettronica entro distanza ravvicinata. La risposta tecnica è il pirometro a fibra ottica: testa di misura in acciaio inox di piccolo diametro vicino alla bobina, elettronica in armadio remoto, le due parti collegate da cavo in fibra ottica armato in metallo.
La testa MCA-FOT resiste a temperatura ambiente fino a 220°C e al campo EM intenso. L'elettronica resta a max 60°C in armadio lontano. In alternativa per induzione a bassa potenza (saldatura, microforgia) si valuta MCA-IRT-5 compatto con schermatura EMI nativa (può lavorare a 100 mm dalla bobina HF).
La trafileria a caldo di filo, tondino, barre e profili di piccolo diametro richiede pirometri con D:S elevato perché il bersaglio è di pochi millimetri e si muove ad alta velocità. Se lo spot pirometrico è più grande del bersaglio, il pirometro vede in parte lo sfondo (parete del forno, ambiente) e la lettura è falsata verso il basso.
La serie MCA-2C con D:S 280:1 risolve sia il problema della dimensione (a 2 m di distanza misura uno spot di 7 mm, sufficiente per un filo da 5 mm) sia il problema dell'emissività variabile dell'ossido superficiale. Per ricottura in linea di filo di acciaio armonico si usano MCA-IRT-6.
Pirometro MCA-IRT-8H2 in applicazione di forgia a caldo: misura della temperatura del pezzo all'uscita dalla pressa o dallo stampo, banda 1-1,7 µm con D:S 300:1 e response time 5 ms per tracking del materiale in movimento.
La tabella mappa direttamente l'applicazione siderurgica al modello consigliato. La selezione finale dipende da geometria del bersaglio, distanza, ambiente specifico e integrazione di sistema: contattaci per una configurazione esatta.
| Processo | Range tipico | Banda | Modello MCA consigliato | Note |
|---|---|---|---|---|
| Laminazione nastri caldo | 800-1250°C | 0,8-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H1 | Bicromatico per scaglia variabile e vapore |
| Laminazione billette pesanti | 900-1300°C | 0,8-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H2 | Range più alto, robustezza meccanica |
| Forno di riscaldo pre-laminazione | 1100-1300°C | 1-1,7 µm | MCA-IRT-6H2 | Monocromatico, ambiente più controllato |
| Colata continua, lingottiera | 1100-1600°C | 0,4-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H3 | Range molto alto, vapore intenso |
| Colata, raffreddamento secondario | 900-1300°C | 0,8-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H2 | Bicromatico per spray cooling |
| Forgia, uscita pressa | 900-1250°C | 0,8-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H2 | Bersaglio sporco di scaglia |
| Forgia, riscaldo forno | 1000-1300°C | 1-1,7 µm | MCA-IRT-8H2 | Monocromatico con D:S 300:1 |
| Tempra in linea | 400-950°C | 1-1,7 µm | MCA-IRT-8H1 | Response time 5 ms, applicazione dichiarata della serie |
| Ricottura nastri laminati | 600-900°C | 1-1,7 µm | MCA-IRT-6H1 | Spesso con air-purge attraverso finestra |
| Trattamenti su inox e leghe | 700-1200°C | 1550 nm | MCA-IRT-W-1550 | Alta accuratezza 0,15% letture per ε variabile |
| Riscaldamento ad induzione | 500-1300°C | 1-1,7 µm (fibra ottica) | MCA-FOT-6 | Testa remota per campi EM |
| Trafileria a caldo, filo | 700-1100°C | 0,8-1,1 µm (ratio) | MCA-2C-6H1 | D:S 280:1 per bersagli piccoli |
| Decapaggio e zincatura | 400-500°C | 2-3,1 µm | MCA-IRT-8L2 | Banda media per temperature più basse |
| Controlli volanti e audit | −25 ÷ 3000°C | variabile | MCA-HHT | Portatile per ispezioni e taratura incrociata |
Pirometro a fibra ottica MCA-FOT-6 per riscaldamento ad induzione: la testa di misura in acciaio inox è installata in prossimità della bobina (resiste fino a 220°C) mentre l'elettronica resta in armadio remoto a max 60°C, immune al campo elettromagnetico.
Vediamo questi errori ricorrere sui clienti che ci contattano dopo aver installato pirometri configurati male. Tutti sono evitabili con una selezione tecnica corretta a monte.
La banda 8-14 µm è adatta a materiali non-metallici a bassa temperatura. Su acciaio al carbonio caldo (sopra 600°C) genera errori sistematici legati alla variazione di ε con la scaglia. Sull'acciaio si usano 1-1,7 µm o 0,8-1,1 µm.
Con D:S 60:1 a 3 m di distanza lo spot è di 5 cm: troppo grande per un filo da trafileria o una barra di piccolo diametro. Su bersagli < 20 mm serve D:S 200:1 o superiore.
La scaglia variabile e i fumi rendono inaffidabile il monocromatico. La lettura oscilla di decine di gradi con la condizione del nastro. Su laminazione il bicromatico (ratio) è praticamente obbligatorio.
Il campo EM disturba i circuiti analogici e digitali, con letture ballerine o crash periodici. Su induzione si usa sempre il pirometro a fibra ottica con elettronica remota in armadio.
In ambienti polverosi o con vapore la lente si sporca in pochi giorni e la lettura cala progressivamente. Air-purge a aria compressa pulita e secca è la prima accortezza di installazione, sempre.
I pirometri industriali derivano nel tempo (invecchiamento del rivelatore, deposito sulla lente, deriva dell'elettronica). Senza ricalibrazione annuale con corpo nero la misura perde tracciabilità e affidabilità progressivamente.
Le acciaierie italiane non comprano pirometri a catalogo: ogni installazione è il risultato di un'analisi tecnica del processo, della geometria, dei vincoli ambientali e dell'integrazione con il sistema di automazione esistente. MCA lavora con questo approccio.
La configurazione di pirometro per laminazione, colata, forgia o tempra non si copia da una scheda generica. Analizziamo il processo specifico (tipo di acciaio, range di temperatura attesa, velocità del bersaglio, condizioni ottiche di accesso, ambiente) e proponiamo modello, ottica, accessori (air-purge, raffreddamento, cavo) e parametrizzazione iniziale.
Sette famiglie di pirometri permettono di affrontare l'intera filiera siderurgica con la configurazione corretta in ogni punto: bicromatici MCA-2C per laminazione e colata, fissi MCA-IRT-6/8 per forgia e trattamenti, fibra ottica MCA-FOT per induzione, wide-range MCA-IRT-W per inox di alta gamma, portatili MCA-HHT per controlli volanti.
Ogni pirometro fornito è accompagnato da certificato di taratura con sorgente corpo nero di riferimento tracciabile. Gestiamo ricalibrazione periodica in laboratorio o presso il cliente, e per acciaierie con flotte multiple di pirometri offriamo un piano di manutenzione termica calendarizzato.
Oltre ai pirometri MCA fornisce strumentazione di processo per pressione, temperatura a contatto (termocoppie, RTD), portata di gas tecnici, ventilazione e pressurizzazione di cabine elettriche. Per le acciaierie significa un unico interlocutore qualificato per l'intera misura di processo, con documentazione in italiano e supporto telefonico diretto.
Inviaci una descrizione del processo: tipo di acciaio o lega, range di temperatura attesa, geometria del bersaglio e distanza dal punto di installazione, velocità di passaggio, eventuali vincoli di integrazione con PLC o sistemi di automazione esistenti. Ti rispondiamo con la configurazione consigliata tra MCA-2C, MCA-IRT-6/8, MCA-FOT, MCA-IRT-W e MCA-HHT, insieme a un'offerta tecnica completa.
Per la laminazione a caldo si usa un pirometro bicromatico (ratio) come la serie MCA-2C, perché il bersaglio è in movimento ad alta velocità, può essere ricoperto di scaglia con emissività variabile, ed è spesso visto attraverso fumo o spruzzi di raffreddamento. Il bicromatico calcola la temperatura dal rapporto di due bande spettrali ed è in larga parte indipendente dall'emissività assoluta e dall'occlusione parziale. Range tipico 800-1250°C in laminazione billette e nastri, 600-1100°C in zone di finitura. D:S 280:1 con spot 2 mm.
Sulla colata continua i bersagli (paniere, lingottiera, bramme appena estratte) sono a temperature 1100-1600°C, in condizioni con vapore, fumo da olio di stampaggio e spruzzi di raffreddamento secondario. Il pirometro deve essere bicromatico per gestire la variabilità delle condizioni ottiche e l'evoluzione dell'emissività durante il raffreddamento. La serie MCA-2C-6H3 (1000-3000°C) è la configurazione standard. Per zone di induzione si usa la versione a fibra ottica MCA-FOT che separa l'elettronica dal campo elettromagnetico.
Per la forgia a caldo (forgia diatermica di acciaio, leghe speciali, super-leghe per aerospazio) si usano sia pirometri fissi monocromatici sulla zona di riscaldo (forno o induzione di pre-forgia) sia bicromatici sull'uscita pressa o stampo. Il range tipico è 900-1300°C per acciai al carbonio, 950-1200°C per acciai inox e leghe ad alta resistenza. La serie MCA-IRT-8 in banda 1-1,7 µm con D:S 300:1 è la base; per applicazioni con scaglia abbondante o emissività variabile si passa a MCA-2C.
La tempra (quenching) di acciai laminati o forgiati richiede misura affidabile su un bersaglio che attraversa rapidamente il salto termico, spesso con presenza di vapore o olio. La serie MCA-IRT-8 con response time 5 ms in banda 1-1,7 µm è dimensionata per applicazioni di tempra (è l'applicazione dichiarata principale della famiglia). Per acciai inox o leghe particolari con emissività variabile durante il raffreddamento si valuta il passaggio a bicromatico MCA-2C.
L'induzione genera campi elettromagnetici intensi che disturbano l'elettronica dei pirometri tradizionali. Si usa un pirometro a fibra ottica (MCA-FOT) che ha la testa di misura in acciaio inox di piccolo diametro vicino alla bobina e l'elettronica in armadio remoto (max 60°C, fino a decine di metri di distanza tramite cavo in fibra armata). La testa resiste fino a 220°C di temperatura ambiente. In alternativa, alcuni pirometri compatti come MCA-IRT-5 hanno schermatura EMI per lavorare fino a 100 mm dalla bobina HF in applicazioni a bassa potenza.
L'acciaio al carbonio ha emissività relativamente stabile attorno a 0,80-0,90 quando ossidato a caldo (presenza di scaglia di FeO/Fe3O4): la misura monocromatica in banda 1-1,7 µm dà letture affidabili. L'acciaio inox, soprattutto austenitico, ha emissività più bassa e più variabile (0,30-0,70) in funzione del grado di ossidazione superficiale e della finitura. Su inox e leghe speciali il bicromatico (MCA-2C) è spesso necessario, oppure si usa MCA-IRT-W high-accuracy con banda dedicata e taratura specifica per il materiale.
Sì, con accorgimenti. Il vetro borosilicato trasmette bene tra 1 e 2,5 µm (compatibile con MCA-IRT-6/8 e MCA-2C); il quarzo trasmette fino a 4 µm; la fluorina (CaF2) o lo zaffiro arrivano oltre 5 µm. La finestra deve essere pulita, di spessore noto e mantenuta a temperatura stabile per evitare l'effetto della propria emissione. La trasmittanza della finestra va inserita come parametro di compensazione nel pirometro. Per ambienti con forte sporcamento (induzione in atmosfera ossidante, fucinatura) si abbina sempre un sistema di air-purge davanti alla finestra.
La trafileria a caldo di filo, tondino e barre di acciaio richiede pirometri con D:S elevato perché il bersaglio è di piccolo diametro (anche pochi mm) e si muove ad alta velocità. La serie MCA-2C-6 con D:S 280:1 è la scelta standard: a 2 metri di distanza misura uno spot di 7 mm, sufficiente per un filo da 5 mm. Range tipico 700-1100°C per ricottura, fino a 1200°C in trafileria a caldo. Per applicazioni più severe in induzione si abbina MCA-FOT con testa remota.
MCA fornisce pirometri per industria siderurgica con supporto tecnico applicativo, calibrazione tracciabile, ricambi e assistenza in Lombardia, Piemonte, Veneto, Emilia-Romagna, Toscana, Friuli-Venezia Giulia, Brescia, Bergamo e su tutto il territorio italiano. Lavoriamo con acciaierie elettriche, laminatoi, fonderie, forge, trafilerie, tubifici e OEM costruttori di linee di trattamento termico.