[摘 要]钢铁行业是我国的支柱产业，对于维持我国国民经济的稳定具有十分重要的作用。而钢铁冶炼机械设备是钢铁生产的基础。因而钢铁企业应该做好冶炼机械设备故障的诊断及处理工作，以促进钢铁行业的稳定发展。所以本文先后分析了钢铁冶金机械设备的故障诊断方法与处理措施。
[关键词]钢铁冶炼;机械设备;故障诊断;处理
[中图分类号]TF307 [文献标识码]A
随着我国经济的发展，钢铁行业的发展也越来越迅速。钢铁行业的生产模式属于封闭性流水线模式，若其中的生产工序出现故障，则会影响整个生产线。可见，做好钢铁冶炼机械设备的故障诊断及处理对于促进我国钢铁行业的长久发展十分重要。也只有这样才能提高钢铁企业的核心竞争力。
1 钢铁冶炼机械设备的故障诊断方法
1.1 以系统数学模型为基础的诊断方法
所谓系统数学模型主要是指结合实际的生产情况，利用参数模型方法开展机械设备故障的分析与诊断工作。其主要优点在于除却能够进行故障诊断，还能够进行系统修复、设备运行状态监控。其缺点在于需要系统数学模型的精度非常高，且容易忽略掉一些关键因素。如一些钢铁企业应用的L2数学模型功，包括了脱硫模型、转爐静态模型、LF合金模型、连铸优化切割模型、连铸质量判定模型等。这些模型中包含的核心算法能够高模型的投用率和准确率。
1.2 以输出信号为基础的诊断方法
顾名思义，这种方法主要是通过分析机械设备在运行过程中释放的某些信息，来诊断是否存在异常信号。在钢铁行业生产中，比较常用的分析方法包括小波变换和时间序列提取。通常钢铁冶金机械设备的信号是由确定性信号和平稳随机噪声叠加而成的，而小波变换是这两部分小波变换的和。由于小波变换模极大值的位置与信号突变之间的关系是一一对应的，将信号故障点与平稳噪声区分开就能够实现故障检测。
1.3 以人工智能为基础的诊断方法
随着我国信息技术的快速发展，人工智能诊断故障技术也逐渐完善。其主要原理是利用人工神经网络预测和数学理论实现故障检测。这种方法的优点在于操作便利，且能够适用于一些复杂性程度较高的机械设备之中。一般人工智能系统包括专家智能诊断系统、模糊逻辑职能诊断系统等。
1.4 其它诊断方法
识别诊断方法、定性模型诊断方法以及基于灰色系统理论的诊断方法等都能够用于钢铁冶金机械设备故障诊断。当然，在实际的生产过程中，需要工作人员根据实际的工作环境和生产状况选择合适的故障诊断方法。这样才能准确判断出故障所在，从而提出相应的诊断措施。
2 钢铁冶金机械设备常见故障处理措施
2.1 转子不平衡故障处理
当转子转动时，由于离心力的作用会使得转子各质点无法维持整体平衡的状态，从而造成设备不正常运转故障。由于转子是钢铁冶金机械设备中比较常见的零部件，做好其故障处理工作对于保证钢铁生产十分重要。另外，转子不平衡的故障会通过频谱体现处理，工作人员在处理故障时应该综合考虑各方面的影响因素。
转子不平衡故障分为：初始不平衡、渐变不平衡、突发不平衡三种。首先，之所以会出现初始不平衡主要是应转子尺寸设计不合理、制造有误差以及材质问题。另外安装错误也有导致初始不平衡。对于这种问题的处理方法是按照标准对转子进行动平衡、保证转子的对位安装。其次，渐变不平衡的发生原因主要包括转子易腐蚀结垢、介质问题。久而久之转子就会发生故障。最后突发不平衡产生原因包括系统设计不合理、人为操作失误、转子超负荷等。在处理时工作人员需要进行检修、清理异物并消除应力。若有必要则更换转子。
2.2 齿轮故障处理
齿轮在正常的运转中不仅会对齿面转动力造成影响，还会随转动力变化而变化。一般对于齿轮故障的诊断是采用频域诊断、时域诊断两种方法。当齿轮发生故障时，其频谱三视图之上就会出现变频带现象。另外，频谱图的波形图能够体现出设备振动状况，因而工作人员在采用时域诊断方法是需要通过多组振动加速度数据来提高诊断的精确性。
总的来说齿轮故障产生的原因包括制造失误、匹配失误、润滑不良、操作失误。如果齿轮安装失误，则频谱中的调制频率则会降低，且指包括转频和低阶频率。如果齿面表面磨损，则其啮合频率会出现高次谐波分量。如果是局部剥落故障，则其振动的幅值就会出现突条现象。这样根据不同的表现，工作人员可以采取不同的处理措施，如更换齿轮、对位安装等。
2.3 滚动轴承故障处理
滚动轴承是最易发生故障的机械零部件之一。据有关数据显示机械设备的故障，约有三分之一的故障属于滚动轴承故障。在实际的生产中，引发滚动轴承故障的原因包括很多种。如安装不当、润滑不良、腐蚀、超负荷等都有可能导致滚动轴承损坏。
比较常见的滚动轴承表现形式包括胶合、塑性变形、断裂、腐蚀等。其诊断方法包括振动诊断以及其它诊断方法。细分振动诊断包括有效值和峰值的时域诊断、振幅概率密度分析的幅域诊断、包络等。主要就是根据滚动轴承固有的频率来对比频谱分析的振动频率是否存在异常。如谐振信号接收法，主要就是利用仪器检测轴承的频率。当轴承出现故障时，运转中的振动冲击会影响其它零件的振动频率，并会反映在传感器之上。也就是说强振动信号的出现则表明了滚动轴承出现了故障。之后工作人员可以就进行检修、更换、安装等处理措施，从而保证钢铁行业的正常生产。
3 总结
综上所述，钢铁企业在进行全面故障诊断时，还应该加强故障的处理，并针对常见的故障进行重点处理。这样才能保证钢铁企业生产的稳定，从而促进我国钢铁行业的发展。