浅谈钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理措施
时间：2021-01-28 16:05:05 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]钢铁行业的发展在我国的经济运行中发挥着重要的作用，钢铁行业所生产出来的产品为我国其他行业的发展也提供了基础，所以说钢铁行业在我国的重要性是显而易见的。 在钢铁行业的生产过程中，冶炼机械的应用是非常重要的，在工业生产中发挥着重要的作用。如果冶炼机械设备出现故障将会对生产的正常运行带来麻烦，影响到企业的经济效益。所以本文对冶炼机械的故障进行了诊断分析，并且针对这些原因制定了处理措施，为钢铁行业的发展创造了有利的基础。
[关键词]钢铁冶炼设备;故障诊断;处理措施
中图分类号：TM757 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）28-0367-01
在工业生产中，很多的生产程序都是流水化作业，在整个的生产过程中形成了一个完整的系统，那么在这一过程中，如果某个关键部位发生了故障，将会影响到整个生产链条的运行，对企业的经济效益造成极大的影响，所以对设备进行的故障诊断具有十分重要的意义。 在生产过程中，机床的运行效率和运行质量对整个企业的发展至关重要，如果因为设备存在故障，而使生产的产品质量差，生产效率低下，那么对于企业将是一笔损失，所以对设备进行的技术诊断是十分重要的。 对于设备进行的诊断不仅可以提供生产效率，防止在生产过程中出现的突发状况，并且可以有效的降低能源的消耗，为企业节省大量的成本，并且通过对设备的故障诊断还可以预防事故的发生，不仅降低了事故发生带来的损失，同时也减少了维修成本，对企业的发展都具有重要的意义。
1 钢铁冶炼机械设备故障诊断技术的发展
故障诊断技术的应用为各国的企业发展都带来了很大的经济效益，并且已经在各个国家当中引起了高度的重视，投入到此项技术中的研发工作也成为了行业中的热点话题。 在诊断技术上的应用来看，美国的技术水平是比较高的，研发出的产品不仅具有监测的功能，并且在诊断方面具有很强的能力，在国家的各种重要产业中都得到了广泛应用，并且取得了良好的效果。 诊断技术在我国的发展始于七十年代末期，但是真正的被各个产业所接受却是在八十年代初。 这项技术在我国的起步虽然较晚，但是我国对其所投入的研发力量却是很大，国家政府部门曾经多次的组织过外国的技术专家到我国来进行演讲，通过国内专家技术人员的努力，对诊断技术的研发水平已经逐渐的趋于国际水平。 我国的专家和技术人员根据我国的国情特色，对一些特定的设备上进行了研发工作，在此基础上形成了具有本国特色的诊断产品，对我国的设备故障诊断做出了很大的贡献。 在现阶段的市场发展中，我国的各个行业在生产中的关键设备上都已经安装了设备诊断系统，尤其是智能化的专家诊断系统应用的比较广泛，并且在各个重要的生产领域的应用已经非常的普遍。 我国对于故障诊断技术的研发在大型的旋转型机械中取得了良好的成果，并且已经研发出了二十多种关于机组方面的故障诊断系统和十多种可以进行现场数据采集工作的便携式的采集器。对于故障技术来讲，并且不是单一的理论科学，而是一门复杂的具有多学科理论的交叉学科，研发出来的产品在市场中得到了广泛的实用，在各个生产领域中发挥了重要的作用，提高了企业的经济效益。
2 钢铁冶炼机械设备故障诊断的主要理论及其方法
2.1 基于系统数学模型的诊断方法
该方法以系统的数学模型为基础， 以现代控制理论和现代优化方法为指导，利用 Luenberger观测器、等价空间方程、 Kalman 滤波器、参数模型估计与辨识等方法产生残差， 然后基于某种准则或阀值对残差进行分析与评价，实现故障诊断。
2.2 基于系统输入输出信号处理的诊断方法
通过某种信息处理和特征提取方法来进行故障诊断，应用较多的有各种谱分析方法、时间序列特征提取方法、自适应信号处理方法等。 这种方法不需要对象的准备模型 . 因此适应性强。这类诊断方法有基于小波变换的诊断方法、 基于输出信号处理的诊断方法、基于时间序列特征提取的诊断方法。
2.3 基于人工智能的診断方法
基于建模处理和信号处理的诊断技术正发展为基于知识处理的智能诊断技术。 人工智能最为控制领域最前沿的学科，在故障诊断中已得到成功的应用。 对于那些没有精确数学模型或者很难建立数学模型的复杂大系统，人工智能的方法有其与生俱来的优势。 基于专家系统的智能诊断技术、基于神经网络的智能诊断技术与基于模糊逻辑的诊断方法己成为解决复杂大系统故障诊断的首选方法，有很高的研究价值和应用前景。
3 钢铁行业中机械设备故障诊断技术的应用
钢铁行业中的主要机械设备是各种传动设备和液压设备，如轧机、传送带、各种风机等。 它们的工作状况决定了生产效率和钢铁冶炼的质量，对这些设备状态的在线检测，能够及时、准确的检测出生产设备的运行状况，并给出相应的操作和建议。 因此建立相应的故障诊断系统对整个系统的正常运行特别重要。 于是针对钢铁行业特殊的机械环境 （ 多传动设备和液压设备 ） ，相应的故障诊断系统也必须以这些设备的特点而建立。 主要原理是以运动机械的振动参量检测为中心，辅助以温度、压力、位移、转速和电流等各种参数的采集，从而对这些大型传动设各的状态进行分析和判断，再进行相应的处理。 整套故障诊断系统由计算机系统、数据采集单元、检测元件、数据通讯单元以及专业开发软件组成。 此系统既可单独工作 . 又可和DCS 或 PLC 组成分散式故障诊断系统对所遇生产设备进行监控和故障诊断。 根据以往经验建立相应的处理机制库，从而针对不同的故障做出相应的诊断和处理。 整个处理过程如下：
3.1 传感器采集设备工作状态信号。 如各种传动装置的振动信号、温度信号、液压装置的压力、流量和功率信号等。
3.2 特征信号提取。将各种传感器采集信号进行信号分类，刷选出相应的传感器信号，如振动传感器采集的文振动强度信号、压力传感器采集的压力信号等。
3.3 对特征信号处理。对传感器采集的特征信号进行滤波、放大等处理，提取出相应的特征信号。
3.4 对采集信号进行故障诊断。 将提取的特征信号进行判断处理进择相应的故障方法 （ 如小波变换法），分析故障类型和设备状态，然后查询故障类型库，做出相应的决策。
4 结束语
通过上文的阐述， 对钢铁冶炼设备的故障诊断方法进行了分析，并且对于诊断技术的应用进行了阐述。 利用现在的诊断技术，可以对机械设备在运行期间的故障进行实时监测，对设备的运转状况进行检查分析，如果出现了威胁到企业生产的状况，可以进行事先预警，防止事故的发生，降低了由此带来的经济损失，减少了事故发生率。
参考文献
[1] 沈庆根.郑水英.设备故障诊断[H].北京：化学工业出版社，2006.
