全自動煉鋼分析系統故障的分析與處理

秦曉峰 張敏 鄭連杰

摘 要：本文介紹了全自動煉鋼分析系統典型故障的原因分析和處理方法，涉及到的故障主要有直讀光譜儀單元素分析值異常波動、分析儀器真空室微漏、機械臂控制器散熱問題、制樣設備動作超時報警等。

關鍵詞：全自煉鋼動分析系統;直讀光譜儀;機械臂控制器;標簽打印機;真空室漏氣

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.065

1 引言

近年來，全自動煉鋼分析系統在我國各大鋼鐵企業得到推廣應用[1-3]。該系統夠實現鋼、鐵和爐渣等試樣的全自動接收、制備、分析和數據上傳，全過程無需人工操作。但由于系統結構復雜，設備繁多，出現故障的頻率也相對較高，如不及時正確地處理，有可能會對煉鋼生產造成不良影響。本文對該系統的常見故障及其處理方法進行了分析總結。

2 全自動煉鋼分析系統的構成

系統主要包括風動送樣系統、銑樣機和磨樣機等制樣設備、直讀光譜儀和X射線熒光光譜儀等分析設備、機械臂和傳送帶等傳送設備。各設備均在主控軟件的控制下自動運行。圖1為該系統的示意圖。

3 系統故障的分析與處理

3.1 直讀光譜儀單元素分析值異常波動

有時直讀光譜儀某一個元素的分析值的穩定性出現大幅波動，但其它元素分析結果正常，這往往是由該元素檢測通道的硬件故障引起的。

一般情況下，此類故障的原因可能為衰減器、光電倍增管、通道板或其間的線纜出現問題。可從儀器軟件中查得該元素的通道編號，從較為簡單的操作入手，對各組件逐一進行排查。首先，應檢查各組件的接線是否牢靠;然后將該元素衰減器接線更換到一個閑置衰減器上，注意應讓跳線接點與原衰減器保持一致;如果故障現象仍然存在，則更換通道板，如果沒有備件，可暫時將兩塊通道板進行對調;如果問題仍未解決，則更換或對調光電倍增管與衰減器和通道板間的線纜（包含光電倍增管的插頭）;最后嘗試更換或對調光電倍增管。查明故障點后，更換相應的新備件即可。

如果故障現象為除磷、硫外的其它元素的穩定性出現整體波動，則考慮是鐵基通道出現問題，同樣可按上述方法處理。

3.2 直讀光譜儀或X射線熒光光譜儀真空室微漏

有時直讀光譜儀或X射線熒光光譜儀的真空室發生輕微漏氣，導致真空度達不到分析要求。如果逐一對各密封元件進行更換排查，工作量太大，且有可能形成新的漏點。可按如下方法進行處理：將儀器抽真空，并從軟件中打開真空度的實時監控界面。取一個醫用注射器，吸滿無水乙醇，必要時可在針管與針頭間裝一段軟管，以便針頭能夠伸入狹小的空間內。用注射器向某一可能發生漏氣的部位滴加少量乙醇，等待約20秒，查看真空度有無明顯的上升。如果未見異常，則檢查下一部位。若果發現真空度明顯上升的現象，說明該部位漏氣，將真空室放入大氣后，檢查該部位安裝是否存在問題，必要時更換密封圈。

3.3 機械臂控制器因散熱問題無法正常工作或發生故障

系統中的直讀光譜儀一般都配有小型機械臂，由于其控制器的體積較小，內部電路板安裝緊湊，且散熱風扇功率小，系統設計時又將其放置在一個狹窄的空間內，較容易因溫度過高造成控制器無法正常工作或電路板壽命下降。建議平時將放置控制器的拉板抽出，使其露在開闊環境中，并且每周至少清理一次散熱風扇的濾塵網。如有必要，可對控制器進行適當的改造。如改造控制器的上面板或側面板，安裝大功率的散熱扇，注意應同時做好防塵措施，并加強對控制器內部灰塵的清理。

3.4 自動壓片機頻繁報警缺料導致樣片制備成功率低

經觀察發現，如果最初送樣量適當且性狀正常，該問題的原因一般是研磨后試料粉末沒有從研缽充分排出，從而導致壓片時缺料。可通過試驗，適當延長研磨后的卸料時間，保證試料充分排出。另外，由于自動壓片機的下壓頭完全嵌于陰模中，易被滲入縫隙的粉末卡死，從而造成壓片失敗和缺料報警。因此應每日對下壓頭和陰模進行拆卸清理，保證其正常工作。

3.5 制樣或傳送設備動作超時報警

動作超時報警往往是制樣和傳送設備最常見的報警。報警原因一般有兩個，一是動作部位被試樣或雜物卡死，導致動作無法完成，這種情況只需將雜物清理后將設備復位即可;另一原因是傳感器損壞或位置偏移，造成誤報警，需要更換傳感器或調整傳感器位置。

3.6 標簽打印機打出的標簽堆積標簽出口處

此問題的原因一般為標簽走位不正確，導致其不能被噴頭吸走而滯留在出口處。標簽打印機一般都配有光感探測器用于檢測標簽位置，探測器臟污時，其靈敏度會下降，導致多個標簽被連續輸出。遇到這種情況，可先將標簽從探測器處卸出，然后用濾紙蘸酒精伸入探測器縫隙內擦拭探頭。如不能解決問題，可適當調整傳感器位置，或令打印機重新讀取標簽尺寸及間隔距離。有些型號的標簽打印機出口下方安裝有吹氣孔，用于防止打印出的標簽下墜，如果該出氣口方向偏離，可能會導致其不能有效工作，此時應重新將吹氣孔調回適當的位置。另外，每次安裝標簽卷時，應把其外側的壓板扣得緊一些，防止因標簽松弛而發生走向擺動。

參考文獻：

[1]鄭連杰，馮士娟，劉志宏等.全自動光譜分析系統的應用與改進[J].冶金分析（Metallurgical Analysis），2010，30（增）：866-870.

[2]徐方虎，董強.全自動煉鋼檢驗系統在鋼鐵冶煉檢驗中的應用[J]. 冶金分析（Metallurgical Analysis），2010，30（增）：871-873.

[3]張東升，徐永林，付百林等.鋼鐵冶煉全自動煉鋼檢驗系統在鋼鐵企業的應用[J].冶金分析（Metallurgical Analysis），2010， 30（增）：874-877.

作者簡介：秦曉峰（1976-），女，本科，工程師，從事煉鋼檢化驗領域的研究工作。