探析旋转机械故障诊断技术在炼钢设备的应用

郝文胜

石钢京诚装备技术有限公司 辽宁 营口 115004

炼钢生产对旋转设备的需求量较大，对旋转系统的依赖性也较强。一旦旋转设备产生故障，不仅会影响到炼钢工序的正常运行，还会对炼钢人员以及炼钢厂生产造成损害。因此，一定要借助旋转机械故障诊断技术进行故障诊断，减少设备故障，以提高旋转设备运行的稳定性。

1 炼钢旋转机械故障产生的原因

旋转机械是炼钢过程中常见的设备，它主要是依凭旋转系统完成炼钢生产。由于旋转机械在运行过程中具有规律震动和不间断性等特点，故其很容易出现一系列的设备故障，如转子、转轴的震动故障，以及其他类型故障。总的来说，其主要原因如下：

1.1 设备设计与零部件安装更换存在缺陷 有些旋转设备在设计的最初便具有潜在的设计缺陷，在使用过程中如果没有及时得到维护与改良，加之随着不间断的旋转运行，设备必然会出现安全隐患，影响炼钢工序进行；旋转设备的正常运行与设备的安装有着一定关联。有些工人在设备安装时并未考虑到设备本身的要求与特点，错误、非科学化安装时常出现，这极易导致设备故障。有些设备在运行中需要经常更换零部件，零部件更换不正确，或未及时更换都会导致设备故障。

1.2 设备使用不规范、使用时间过长 炼钢厂旋转设备在使用时应遵循一定的规范与标准进行，如果在生产过程中不正确使用设备，或设备使用的习惯不好，这都将加速设备的老化与损坏，导致设备故障；再者，旋转设备是具有一定使用寿命的，如果设备长期使用而不进行及时检查维修、养护管理，就会导致旋转设备在不间断的碰撞、摩擦中受到磨损，产生故障，继而缩短设备寿命。

2 旋转机械故障诊断技术在炼钢设备中的应用

2.1 状态监测 炼钢厂旋转机械工作的核心在于，通过能源带动转子系统转动，进行不间断、有规律的炼钢生产作业。为了更好诊断故障，可以通过在设备工作时进行状态监控的方式来推进设备故障的检测工作。炼钢设备的工作环境异常复杂多变，单靠人工检测不仅不能及时、有效检测故障，而且还有可能延误故障处理时机，让旋转设备运行受限。

旋转机械故障检测技术能对旋转设备运行的运行状态进行实时监测，并在监测时及时获取有效数据，报告设备运行实况，最后对设备工作进行客观而有效的运行信息反馈。通过对检测信息的分析与归纳，工作人员可对炼钢设备的工作状态进行精准诊断，继而根据诊断及时预防相关设备故障。就监测方式而言，一般可通过安装设备震动检测器、温度传感器、噪音传感器等一些监测仪器。这些仪器可搜集设备运行的数据，进行清晰而精确的图表制作，继而实时呈现设备工作状态。这样的监测可有效规避旋转设备的一些突发故障，还能对后期维修提供必要的参考与借鉴。

2.2 信号处理与故障特征提取 要想实现对炼钢旋转设备故障的精准诊断，做好信号处理与故障特征提取是基础和前提。炼钢设备系统的结构十分复杂，各设备中所安装的传感器只能对各部件震动结果进行信息反馈，其获取的信息较为全面、复杂，且大多数属于无用的信息。正因如此，单靠人工进行信息判断与甄别，根本无法从大量杂乱无章的信息中获取十分有价值的故障诊断信息，继而确保信号处理的精准性。

旋转机械故障诊断技术的应用可有效缓解技术工作人员信号处理压力，并且改善人工信号处理准确性差、故障特征信息提取低效等问题。在旋转机械设备故障技术应用中，可经过反复和多次实验来获取有用的信号，并针对有用的信号建立智能化的数据库，以便在进行后续的信号处理时，可根据数据库中的有用信息进行分析，对照，最终增强信号处理的准确度与灵敏度。在设备运行中，设备传感器一旦产生不正确信号，便会以发出警报的方式来提醒技术工作人员，使其尽快做好故障预防与处理准备。

2.3 故障识别方式 一般来说，旋转机械的运行过程呈现出一定的规律性。如果设备在运行时震动过大，便会发出较以往震动声音更大的噪音，这很有可能是设备故障造成的。因此，在对旋转机械设备故障的检查与识别中，应严格按照相关的设备运行标准与规定，并结合一些现代化的信息技术对故障进行识别。旋转机械故障诊断技术的使用能够帮助技术工人更有效识别故障，而随着人工智能技术的发展，旋转机械故障诊断技术也向着智能化、自动化方向发展，其故障识别方式更智能与自动化，精准性也更强。

2.4 采用智能化技术 在对旋转机械故障进行诊断时，可采用智能化的诊断技术。就目前来说，旋转机械故障的智能化技术主要包括专家诊断系统、智能诊断系统等。专家诊断系统主要是将旋转设备运行的状态信息进行集中汇总、分析处理，并以全面而丰富的专业知识为基础，构建起运行数据库，以为机械故障诊断提供智能化故障诊断参考。当设备出现故障时，专家系统会采取切断电源、停止设备运行等一些措施防止障碍危害的进一步扩大。智能诊断系统主要是通过互联网信息技术对正常设备运行信息和故障设备运行信息进行搜集、分析、对比与诊断，然后基于此建立起故障设备的故障结果处理报告。智能诊断系统可强化对旋转设备故障的智能诊断，使技术人员更好地采取故障处理措施。

3 结语

旋转机械属于炼钢设备中的一种，其在工作中容易受到多种外界因素干扰与影响，这会直接导致设备无法正常运转，影响炼钢生产的效益。就目前来说，一些炼钢厂的很多设备还处于缺少维护、缺少检测诊断技术的状态，有必要引入旋转机械故障诊断技术，实现旋转机械故障诊断的智能化、自动化水平。在未来，旋转机械故障诊断技术将越来越广泛地应用于炼钢设备故障诊断与维护管理等方面，并在炼钢厂设备工作效益的提升中发挥重要价值。