全自动炼钢分析系统故障的分析与处理

王林

[摘    要]随着时代的不断发展，很多新技术被应用在各个行业与领域中，尤其是全自动分析系统在炼钢产业中的应用，不仅提高了分析速度与效率，还能节省大量的人力资源，这对于企业来说有着很多优势。不过该系统具有封闭、程序固定的特点，如果某一个环节出现故障问题，可能会造成整个系统的瘫痪，因此要针对可能出现的故障进行预测，并提前做好防范措施，这样才能避免造成巨大的损失，这也是该系统的一大弊端——缺乏灵活性。本文会对全自动炼钢分析系统故障进行探究，并提出有效的处理措施，为系统的运行提供更多的安全保障。

[关键词]全自动;炼钢分析系统;故障分析;处理

[中图分类号]TF345 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）06–0–03

Fault Analysis and Treatment of Automatic Steelmaking Analysis System

Wang Lin

[Abstract]With the continuous development of the times， many new technologies are applied in various industries and fields， especially the application of automatic analysis system in steel-making industry， which not only improves the analysis speed and efficiency， but also saves a lot of human resources， which has many advantages for enterprises. However， the system has the characteristics of closed and fixed program. If a certain link fails， the whole system may be paralyzed. Therefore， it is necessary to predict the possible faults and take preventive measures in advance， so as to avoid huge losses. This is also a major drawback of the system - lack of flexibility. This paper will explore the fault of automatic steelmaking analysis system， and put forward effective treatment measures to provide more security guarantee for the operation of the system.

[Keywords]automatic; steelmaking analysis system; fault analysis; treatment

為了适应现代化的发展，炼钢企业配备了较为先进的全自动分析系统，该系统的建立确实带来了一定优势，不仅可以提高分析速度，还能减少大量人工资源的投入。不过该系统的应用时间较短，所以在技术上还不够成熟，运行过程中经常会出现故障问题，存在较多的安全隐患。为了避免对企业的生产造成影响，必须结合系统运行的实际情况，来分析存在的不稳定因素，以此来进行详细的研究，并制定有效的处理措施。

1 全自动炼钢分析系统概述

1.1 全自动炼钢分析系统

全自动炼钢分析系统的应用，加快了炼钢企业的发展速度，尤其是在冶炼过程中，可以针对成分进行有效的分析，并且实现了自动化分析处理，无论速度还是效率都要更高，因此该系统得到了全面普及。全自动分析系统主要由样品接收、制备、分析以及数据传输几个较为重要的部分组成，大多数情况下样品会从现场送到实验室，并由中央机械手根据样品种类整理到样品接收器中，自动打印编号等待下一步操作。球拍型钢样会由自动系统从试样盒中自动取出，并进行适当的冷却处理后，传输到中央机械手，再根据样品的种类分配到自动样品制备设施。样品制备后还要进行可视系统检测，并根据种类传输到分析系统，为后续的样品分析提供支持，分析数据发送到各个工序中，并根据样品的编号保存处理。无论接收还是分析、传输都是自动完成，而且整个分析过程准确无误，并且具有较高的科学性，因此该系统得到了较为全面的应用，尽管运行过程中会出现故障问题，但其高效的分析速度，仍然具备一定使用优势。

1.2 全自动炼钢分析系统的构成

全自动炼钢分析系统有很多环节组成，其涉及到较多的设备，因此运行过程中较为复杂，出现故障问题必须逐一排查，才能找到潜在的故障问题。那么想要针对全自动炼钢分析系统故障进行分析，必须了解其详细的构成，包括所有的设备以及工序，例如风动送样管道、铣样机、磨样机、机械臂以及分析设备等，所有设备都会在主控软件下自动化运行，基本的系统结构如图1，每一个环节出现问题，都会引发不同的现象，因此可以通过故障问题的特点，来针对性的排查出故障源头。

2 全自动炼钢分析系统故障的分析与处理

2.1 直读光谱仪单元素分析值异常波动

在全自动炼钢分析系统运行过程中，如果是由光谱仪造成的故障问题，就可以通过分析波动值较大的元素来判断，因为出现该类型的故障问题时，只有某一种元素值会出现较大波动，而其他的元素值分析结构并不会发生改变，这也侧面说明该元素检测通道中的硬件出现了较为眼中更多故障现象，从而影响了整个系统的运行。通过以往对该故障问题的排查，可能是因为衰减器、光电倍增管、通道板或中间的线路出现问题，可以从仪器中的软件查询，以此来获取出现波动的元素通道编号，并针对性的检查是否存在问题。包括其中的组件、接线的情况，有没有存在松动的现象，其次可以通过更换新的衰减器进行判断，不过必须要让跳线接点和原衰减器保持一致，如果依然没有能够解决故障，可以尝试更换通道板或与其他通道板调换，还可以更换光电倍增管以及衰减器与通道板之间的线缆，通过一系列的排查，找到故障有效解决问题。大多数系统故障中，可以根据各类元素的波动情况，来进行详细的判断，除了磷、硫以外所有的元素，出现波动都可以表明铁基通道发生故障现象，在采取有效的处理措施即可。

2.2 直读光谱仪或X射线荧光光谱仪真空室微漏

在出现故障问题时，可以通过真空度的分析标准，来判断是否由光谱仪微漏导致，如果分析数据无法达到要求，就能以此来找到故障的源头。因为设备的构成较为复杂，如果逐一进行排查，需要更换大量的密封元件，不但无法掌握准确的故障问题源头，还会形成新的漏点，所以要使用正确的处理方法。首先可以将仪器抽真空，并进入软件打开真空度的实时监控画面，取一个医用的注射器并吸满无水乙醇，特殊情况下可以在针头位置安装软管，这样枕头就能进入较为狭小的空间内。其次利用注射器针对可能出现故障的位置滴入少量乙醇，静置大约20s左右时间，查看真空度是否有出现上升的情况，如果没有异常，可以检测下一个部位，如果出现上升的问题，说明存在漏气现象，这时就可以检查该部位的安装是否存在问题，并及时更换损坏的组件，例如密封圈等。

2.3 机械臂控制器散热问题导致故障

在全自动炼钢分析系统中，机械臂是非常关键的环节，尤其在直读光谱仪中，都会配置小型的机械臂，虽然使用更为灵活、便捷，但却造成控制器较小的问题，而内部的电路板在安装空间上也会非常狭小，导致出现散热问题，尤其是功率小的散热风扇，都会引发温度过高，最终造成故障问题。在该系统日常运行过程中，可以通过取出控制器进行散热处理，也可以定期清理散热风扇上的灰塵，以确保能够发挥出散热效果。故障严重时，还可以针对控制器进行改造，包括上面板或侧面板，并采用功率较大的散热风扇，并做好防尘措施，定期清理滤尘网中的灰尘，这样才能保证散热效果，避免因控制器内部发热，导致的故障现象与问题。

2.4 自动压片机频繁报警缺料导致制备成功率降

该问题可以根据最初送样量以及形状来判断，如果全部处于正常的状态，由此可以判断出使研磨后试料粉末，没能及时的从钵体当中排出，所以导致压片过程中出现缺料的问题，这个问题可以进行试验证明，通过试料的排放来判断;其次在自动压片机运行过程中，会经常出现下压头被嵌于模具中的问题，这是由于粉末不断渗入缝隙中导致，造成缺料频繁报警，这个现象可以拆卸相关部位清理，这样就能保证设备的政策运行，避免出现故障问题。

2.5 制样或传输设备动作超时警报

在系统运行过程中出现动作超时警报，大多是因为传送设备出现故障问题，例如动作部位被试样或其他物品卡住，就会导致动作无法完成，从而出现动作警报，该问题可以通过清除杂物进行复位，以确保系统的良好运行。另外，也有可能是传感器损坏，造成的警报现象，可以查看传感器是否存在损坏问题或偏移，只要更换调整传感器的位置，就能有效处理超时警报的现象。

2.6 标签打印机标签堆积

如果标签打印机出现问题，可以查看是否有标签堆积在出口位置，这也是常见的故障问题，一般是由光感探测器导致，尤其是光感探测器被污渍覆盖，就会导致其灵敏度急剧降低，从而出现标签堆积的现象。对于该问题可以通过卸下探测装置，并用酒精进行擦拭，清除上面的污渍就能改善故障问题。如果没有得到有效解决，也可以重新摆放传感器，并确保其安装在正确的位置上。除此之外有些个别类型的打印机，会安装一个吹气孔，这是为了避免标签出现下坠的情况，出现故障问题时可以检查吹气孔，以此来判断问题的来源，是否由吹气孔偏移造成。该问题只要重新调整其位置，就能恢复标签打印机的良好运行。

2.7 可视系统VISION

该系统是用来识别样品表面的缺陷，并判断样品是否能够进行后续的分析操作，以此来保证能够得到准确的分析结果，大多数情况下该系统会根据参数设置运行，如果参数设置不合理就会对系统造成不必要的负担。设置标准过于严格，会导致分析样品时，认为样品表面拥有缺陷不符合标准所以重新制备，这就导致分析效率大大降低，而且还造成了制样材料的浪费。如果设置参数过低，也会导致拥有缺陷的样品进入分析系统，这会严重影响分析结果，并延误重新取样的时间，甚至会造成全自动炼钢分析系统的故障问题，因此要提前设置好分析参数，以此来避免运行过程中的故障问题，并提高数据分析的效率与准确性。

2.8 数据传输系统

在样品经过所有流程，并得出有效的分析数据信息后，传输则成为重要的问题，自动传输系统出现故障，数据无法直接传输，只能通过人工的方式，这样会导致整体工作效率降低，并且需要投入一定人力资源，甚至会出现数据错误的情况。因此要建立数据发送与查询两套单独的传输系统，以此来实现数据信息的准确传输，并增加错误修改与删除的功能，建立相应的数据库，就能方便后续的数据查询、归类、打印等操作，减少数据传输中的故障问题，为全自动炼钢分析系统的运行，提供更多的安全保障。另外，要结合系统的实际情况，制定有效的应急方案，这是非常重要的环节，可以避免出现故障问题时，造成极为严重的经济损失。

3 结束语

虽然全自动炼钢分析系统具有一定的分析速度与效率优势，但实际应用过程中缺乏灵活性，这也是该系统最大的特点，任何部位发生异常状况，都会导致整个炼钢系统出现瘫痪，从而造成不小的经济损失。因此要针对系统运行中的各个环节进行分析，并找出潜在的安全问题，结合炼钢系统的实际情况，进行大量实验检测，以此来进行准确的预测。对于系统中潜在的故障来说，只要能提前判断就能制定有效的应急方案，为全自动炼钢分析系统的运行提供保障，并发挥出该系统的优势，从而促进企业的全面发展。

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