王辉
陕钢集团汉钢公司轧钢厂 陕西省汉中市 724207
摘要：本文针对钢铁企业在生产中轧钢设备存在的故障及其原因进行分析，并对设备的研究现状进行明确，针对轧钢设备未来的发展提出一些个人看法，希望为相关工作提供建议。
关键词：轧钢；故障诊断；分析现状；发展趋势
1.前言
钢铁的生产过程需要很多环节的配合，其中轧钢工艺是加工过程的重要部分，在进行轧钢操作的时候需要借助都相关设备，因为进行轧钢操作的环境比较特殊，需要长时间保持高温、高压状态，轧钢设备的内部结构比较复杂，因此设备容易损坏发生故障，当设备不能正常运行时，会影响轧钢工序，进步一对企业生产造成不良影响，带来经济损失。
2.设备故障的种类及原因
在生产过程中，轧钢设备会随着时间推移发生不同程度的损耗，包括设备磨损，零部件损坏等等，当发生故障时会降低产量，增加成本，对整体生产环节造成较大的影响。有必要的进行设备定期检修工作，对发生的问题早发现，早解决，防止发生更大设备故障。由于钢铁生产设备长期处于高温、高压的环境，一些设备长期高负荷运行，导致零部件磨损严重。因此，设备的定期保养和检查对于企业的正常生产显得尤为重要。其中轧钢设备的主要常见问题有设备磨损严重、设备老化、设备长期腐蚀、零部件断裂等。
2.1磨损性故障产生的原因
对于设备零部件的磨损情况，时设备长时间工作的正常现象，由于设备磨损会使材料变薄、强度变低，无法满足生产要求，对于长期磨损的部件或者磨损比较严重的部件要进行更换操作，增加设备的使用年限，磨损性故障是一种常见故障。该故障有两种情况，一种是有形磨损，一种是无形磨损。有形磨损是由形状变化的磨损，无形磨损是无形式变化的磨损。设备产生磨损的主要因素有几点，包括设备的质量、轧钢的技术水平、设备的运行维护情况，设备的物理环境等。所以设备维护工作是更加重要，要检查设备的运行情况，对故障进行及时处理，让设备处于正常稳定的状态运行。要制定完善的巡检维修计划并落实到位。
2.2腐蚀性故障产生的原因
设备的腐蚀性故障属于一种严重设备故障。对于腐蚀性故障可以总结三方面，分别为化学类、物理类、电化学类。腐蚀性故障的危害较大，不但会影响设备的正常运行，设备的使用寿命也会缩短，不利于企业长期发展。腐蚀性会造成环境污染，容易引发生产事故对人身安全和企业财产造成损失，因此设备的腐蚀性故障会产生严重的后果。在生产过程中要加强生产管理，对设备情况要做好记录，制定健全的设备维护制度，对设备发生的腐蚀性故障要第一时间做出反应，避免严重后果的发生。
2.3断裂性故障产生的原因
钢铁属于重型金属物质，其质量较大，在生产过程中，轧钢设备长期处于高负荷状态运行，对于零部件的压力较大，容易产生断裂性故障，当零部件发生断裂情况时，大型轧钢设备会变形，不能正常运行，从而影响企业的生产。发生断裂性故障的主要因素有几点，可能由于设备的本身材质质量不足导致，或者设备的机械结构受力不均衡导致，或者是设备的使用方式错误和生产环境没有达到相关标准，比如生产环境过冷和过热导致，这些因素都可能造成设备发生断裂性故障。所以，要想安全合理的处理断裂性故障，就要记录设备的运行参数，保证设备在合理的范围内进行生产，并且要对设备和机械结构进行定期维护和检查，通过在巡检过程中发现的问题进行分析，结合实际情况和发生的问题制定处理方案，对于不满足生产要求的零部件进行更换处理，提升轧钢设备的使用寿命和可靠性，保证设备的安全运行和企业的稳定发展。
3.轧钢设备故障诊断的研究现状
3.1故障经验诊断法
目前来看，故障经验诊断法是轧钢设备故障处理中最广泛的方法之一，使用该方法的重点是需要具备经验丰富的设备工程师，通过工程师的多年经验和设备参数的变化进行分析，结合设备的实际应用情况进行故障基本的判断。通过长期的设备故障分析和总结，确定6种常见设备故障，这6种情况分别为堆钢、翘头、料型和速度之间的配合不够合理、机电损毁、机架咬合不紧、断安全销。另有相关研究学者对轧钢设备的齿轮箱存在的润滑故障进行原因分析，指出相应的更换润滑油等解决措施。
3.2故障解析模型诊断法
使用故障解析模型诊断法主要是根据建立的数学模型结合设备故障信息进行分析处理，通过分解故障原因判断故障发生的位置和故障情况。运用该方式有三种方式，第一种是状态估计法、第二种是参数估计法、第三种是等价空间法。三种方法中，第一种和第三种为常用故障诊断方式，其中等价空间法是最简单的方法之一，诊断范围也相对单一，仅能判断设备的加性故障。当设备发生乘性故障时，最适合采用参数估计方法进行诊断。
3.3故障信号处理诊断法
在轧钢设备的故障处理方法中，故障信号处理诊断法是最重要的方法之一，随着工业水平的不断进步，这种方法受到越来越多的技术专家和相关学者的重视。故障信号处理诊断法表示通过设备提供的相关信号建立设备信号模型显示其特征。需要一些特定的技术手段对信号进行显示，比如傅立叶变换法、时域相关性分析法、小波分析法等。故障信号处理诊断方法的主要原理是轧钢设备在运行过程中所表现的状态进行判断，设备正常运行或者发生故障会产生不同的特征和模型，将其进行对比分析得出结论。这种方法操作相对简单，但是在对故障分析和处理的过程中存在局限性的问题，因此将该方法和其他不同的方法配合使用效果更佳。
3.4人工智能故障处理诊断法
人工智能故障诊断法属于一种高新技术手段，通过硬件和算法的优势进行故障诊断，在进行人工诊断的同时需要结合工程师的故障判断经验进行故障诊断。人工智能故障诊断主要由几种重要方法组成，如神经网络、案例推理、专家系统、逻辑分析等，在这些方法中，专家系统是最受欢迎的手段之一，神经网络诊断是人工智能故障诊断法的另一种表现形式。观察我国的轧钢设备故障诊断领域和现阶段的技术手段可以发现，人工智能故障诊断技术的潜力无限，在未来的工业发展中，人工智能手段将渗透到设备维护的不同方面，也是我国对于设备故障诊断的主要发展目标。但是，针对我国的实际情况，人工智能诊断的方法还没有被广泛推广，其诊断功能也比较单一，相关技术还不够完善，需要相关人员进一步实践和完善。
4 轧钢设备技术的未来发展
当今社会经济水平高速发展，科技也越来越发达，在故障诊断领域也走向了系统化、智能化以及综合化的道路。但是对于工业加工产业来讲具有很强的特殊性，因此，在将来的发展过程中，主要可以表现为两点。第一点，随着故障诊断处理技术不断提升，故障处理经验越来越丰富的同时，故障诊断技术也变得越来越系统化、智能化和综合化。人类拥有强大的学习能力和工作能力，但是在实际的工业生产中，和高科技设备和技术还存在着一定的差距。人们的工作会越来越依靠相关设备进行。因此，故障诊断技术在以后的发展中还应该有人类无法复制的自学能力，在保证计算精准的同时增加设备存储功能，有助有协助人们进行日常固定工作。第二点，钢厂的轧钢过程比较复杂和多样，所覆盖的方面较多，在实际操作中存在困难。外界的环境对设备的影响较大，所以轧钢设备容易发生设备故障。
5.结语
钢铁产业是我国的支柱产业，对于我国的经济提升来说具有非常重要的意义。为了提升钢铁产生的工作质量，相关企业应加强对轧钢设备进行认真分析，明确在运行过程中存在的故障，并究其原因，指出相应的策略，提升钢铁产业的生产效率。
参考文献
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