栗聖凯，侯向东

（山西工程职业学院，山西 太原 030000）

钢铁企业是我国的重要企业，目前已经从生产型转为经营型，在钢铁企业中，机器设备是重要的生产工具，在经营中发挥着重要的作用[1]。综上所述，必须要强化设备管理，通过加强高炉炼铁设备管理的效果，使钢铁企业能够以现代化的方式进行生产，企业拥有更好的经济效益[2]。

在钢铁企业中，生产系统一旦运行，就必须要把各个工序良好的衔接到一起，由于工序复杂，彼此相关，所以一旦有一道工序出现故障，就会影响整个工程的发展。钢铁业大致可以分为：炼铁，炼钢，轧钢。每个过程都需要用到不同的设备。所以炼铁设备的故障诊断比其它工业生产更为重要。

1 高炉炼铁设备的故障诊断现状概述

近几年来，炼铁机械设备的故障诊断技术得到了发展。相比较于国外，我国的设备故障诊断技术起步较晚，在20世纪80年代才刚刚开始，发展时间并不长。随着科技的飞速发展，设备诊断系统在实际工作中的作用越来越重要。冶炼机械故障诊断技术在许多系统中已进入非常成熟的阶段，因此该技术在大型旋转机械上也得到了广泛的应用。伴随着工业的发展，故障诊断与数据监控系统不断涌现。在发展过程中，设备故障诊断技术已经成为一门多学科的综合技术。与此同时，申请过程也将涉及多学科交叉，为我国钢铁冶金行业的发展创造了有利条件[3]。

2 高炉炼铁设备故障诊断理论研究与分析

2.1 设备故障诊断的系统建模方法

运用该方法时，所建立的数学模型主要是根据实际情况，把当前的炼铁思想应用到各种先进设备上，用参数模型估计法分析诊断机械设备故障。本系统形成了良好的协作关系，分析设备的运行状况，通过分析结果，实现信息监控。虽然该方法具备一定的故障诊断能力，但数学模型精度不高。边界条件是存在的，但忽略了一些关键因素[4]。

2.2 设备故障诊断输出信号的处理方法

应用小波分析法处理机械运行设备中的故障信息，通过远程计算机详细分析信号自身特征，确定异常信号，设立具体措施，故障分析判断[5]。在炼钢机械设备故障诊断中，小波变换和时序特征提取是两种常用的方法。

2.3 设备故障诊断的智能化手段

目前，我国在数学建模与信号处理方面取得了一定的成就，除此之外，人工技能技术更加成熟，并在实践中得到了很好的应用。当采用智能诊断技术时，不需要建立高复杂设备工作机构的数学模型，因此诊断效果更好。据资料显示，很多先进的技术在高复杂性大型机械故障诊断中也有广泛的应用。在这些故障中，人工智能诊断系统和模糊逻辑智能诊断系统为故障诊断提供了有利条件[6]。

2.4 其它设备的故障诊断方法

在当前的故障诊断中，还存在着一些非常独特的方法，如设备运行模式的诊断识别方法和灰色关联系统的诊断识别方法。在此过程中，各种诊断方法得到了较好的发展，不同的技术在不断地发展和改进，在诊断信息数据时，需要探测信息类别，根据故障类别确定故障信息，研究有效的解决方案。相关的工作人员要定期进行培训，更新自己对于高炉炼铁设备故障诊断的认识，从而方便及时采取有效的诊断方法，避免事故的发生[7]。

3 高炉炼铁液压系统故障分析及处置方法

3.1 高炉炼铁连续卡式液泵燃烧泵

如果液压泵轴出现完全不动的现象，很有可能是因为泵内磨损严重，如：滑套，柱塞，斜盘，油缸磨损严重。为了更好地检测是否出现高炉炼铁连续卡式液泵燃烧泵，需要开泵后分析斜盘磨损，如果在泵内能看到卡在气缸内的斜盘已严重磨损，则是由于润滑油性能恶化，油膜泵与金属之间的接触被破坏，导致抽搐和非正常磨损，那么很有可能会发展为燃烧损伤，无法使用。因此需要更换保养机油，清洁油箱及管道，检查冷却器，更换滤芯，从而大大延长泵的使用寿命[8]。

3.2 溢流阀完全关闭，回路压力无法达到系统设定压力

高速液压油引起的流体摩擦，液体中的杂质，以及水对周围金属的腐蚀，引起异常的磨损和抗滑能力，因为阀芯接触不良，导致孔洞堵塞和漏阀磨损。一旦液压泵效率降低、排油不足、系统电路泄漏、钟型液压缸严重漏水、溢流阀失效，则会导致系统回路压力不足。

4 钢铁厂机械故障诊断技术探讨

在炼铁工序和熔炼工序中，机械设备得到了广泛的应用，不同企业的不同系统采用的传动装置和液压装置不同，因此机械性能也不同，机械性能对于冶炼效果和冶炼效率有直接的影响。当高炉炼铁设备发现故障时，要必须采取有效的维修措施，通过维修措施保证设备的正常运行。

由于炼铁的工作环境较差，所以必须要建立有效的高炉炼铁设备诊断系统，通过诊断系统获得信息数据。本文设计的监测系统是故障诊断系统的核心，包括采集、检测、处理三大模块，采集模块负责采集炼铁故障信息，检测模块负责检测采集模块的故障信息，处理模块负责针对信息进行处理，根据分析结果实时给出决策。

5 设备故障常见处理方法

钢铁生产中，许多常见的设备故障都是根据设备异常振动而做出科学判断和处理的。如发生某种不正常的振动，通常是设备性能不佳，这也会引起人们的注意。当发现问题时，要及时采取有效措施，消除隐患，确保设备正常运行。若设备发生故障，一方面会影响到正常的生产流程，另一方面，经济方面也会受到巨大的损失，甚至可能危及人类的健康与生命。所以我们必须认真对待。

5.1 处理转子不平衡的措施

旋转旋钮时，上面各点的质量将产生一定的离心力。若离心力不平衡，则离心力不能互相抵消，离心力也处于失衡状态。一般而言，转子的不平衡主要与频谱有关。对一种全新的设备来说，加工时必须充分考虑各种因素。在刚性转子发生异常振动的情况下，转子必须澄清。综合比较最高转速与最高速度，可得出较准确的结论。这一阶段能够被正确区分，导致异常振动的问题将更为精确。与此同时，还可以采用有效的方法对各种原因进行综合分析。解析方法。旋翼的相位和频率要高度一致。若每指标值与离心振幅不同，则转子运转不平衡是主要故障。

5.2 处理齿轮故障的措施

对齿轮箱运转故障，一般采用频域或时域综合诊断方法。其工作状态对齿面间的动力有一定的影响，齿轮的转动随旋转力而改变。多样化。在这一过程中，我们可以清晰地感受到其刚度并非固定。不管齿轮是否在稳定的工作状态下运转，都会产生振动。如频谱显示三视图，就会出现频率转换带。另外，频谱图上的波形更能反映设备的具体振动情况。该方法能有效地在时域进行综合分析，但分析需要许多数据，如振动加速度等。研究结果表明，应采取有效措施，降低其它噪声的影响。

5.3 解决滚动轴承故障的措施

一般而言，轴承的振动会损害轴承本身。不同部位的轴瓦损坏，会发出不同的声音。根据振动和声响的不同，可以判断出轴承的不同损伤部位、载荷和位置。不同的测量数据，为后续测量提供了良好的信息前提。现有检测轴承故障的方法主要有两种：一种是接收脉冲信号，主要是根据轴承在腐蚀或凹陷状态下产生的脉冲信号进行检测；脉冲信号可根据轴承表面存在的腐蚀、裂纹等缺陷在短时间内计算出来。但是它的脉搏频率很低，大多数情况下只能依靠听觉来作出初步的判断；这种方法主要是基于零件自身的固有频率。每一个零件都有其固有的振动频率，轴承也不例外，这些频率也可以被大山仪器检测到。在轴承运行过程中，轴承缺陷会引起振动和冲击，其它部件也会发生振动。透过感应器的反射与滤波，收到的振动讯号能较好的反映轴承故障，给大家一个很好的预警。

5.4 高炉结瘤处理措施

一旦出现高炉结瘤，就会对整个设备的运行造成严重的影响，如果炉况出现问题，必须要设立炉况处理解决小组，寻找炉瘤部位，使用下部化、中部洗、上部炸的方式进行洗炉，通过高温煤气流冲刷。除此之外，还需要选取更好的送风制度和装料制度，有效解决高炉结瘤问题。如果发现上部存在炉瘤，必须要理科进行炸瘤，设置渣留装置，同时增加探尺的降料面，使高炉瘤完全地暴露在外面，不与炉料接触，方便之后的炸瘤工作。降料面的探尺必须要时刻正常运行，在炸瘤时，炉内不能反复拉风，防止过多的氧气进入，炉瘤快速长大。上部炉瘤爆破之前的前期准备工作要做的十分充分，防止当时出现手忙脚乱的状况，准备的工具包括钢管、炮泥和废旧布袋，炸瘤顺序为从下至上。

为了保证炸瘤过程顺利运行，必须要合理的控制炸瘤炮药用量，防止在炸瘤时，损坏炉顶的各项设备，也要注意人身安全，防止炸瘤过程中出现人员伤亡。在炸瘤之后，还要及时清理内部的铁渣，清空炸掉瘤后的无质量，防止出现后续的各项事故。在炉瘤化解之后，对内部的各项参数逐一检查，直到炉内的状况完全恢复为止。清除高炉结瘤的过程比较复杂，且安全风险较大，必须要慎重，相关工作人员需要进行大量的准备和后续工作。除此之外，由于高炉结瘤产生的粉末较多，所以清理一定要到位。

6 结语

本文根据现有好的技术，分析高炉炼铁机械设备所造成的各种故障，并给出相应的解决措施。在钢铁企业中，提升与改进高炉炼铁设备与技术对于企业发展有重要的意义。