全自动炼钢分析系统故障的分析与处理

秦晓峰 张敏 郑连杰

摘 要：本文介绍了全自动炼钢分析系统典型故障的原因分析和处理方法，涉及到的故障主要有直读光谱仪单元素分析值异常波动、分析仪器真空室微漏、机械臂控制器散热问题、制样设备动作超时报警等。

关键词：全自炼钢动分析系统;直读光谱仪;机械臂控制器;标签打印机;真空室漏气

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

1 引言

近年来，全自动炼钢分析系统在我国各大钢铁企业得到推广应用[1-3]。该系统够实现钢、铁和炉渣等试样的全自动接收、制备、分析和数据上传，全过程无需人工操作。但由于系统结构复杂，设备繁多，出现故障的频率也相对较高，如不及时正确地处理，有可能会对炼钢生产造成不良影响。本文对该系统的常见故障及其处理方法进行了分析总结。

2 全自动炼钢分析系统的构成

系统主要包括风动送样系统、铣样机和磨样机等制样设备、直读光谱仪和X射线荧光光谱仪等分析设备、机械臂和传送带等传送设备。各设备均在主控软件的控制下自动运行。图1为该系统的示意图。

3 系统故障的分析与处理

3.1 直讀光谱仪单元素分析值异常波动

有时直读光谱仪某一个元素的分析值的稳定性出现大幅波动，但其它元素分析结果正常，这往往是由该元素检测通道的硬件故障引起的。

一般情况下，此类故障的原因可能为衰减器、光电倍增管、通道板或其间的线缆出现问题。可从仪器软件中查得该元素的通道编号，从较为简单的操作入手，对各组件逐一进行排查。首先，应检查各组件的接线是否牢靠;然后将该元素衰减器接线更换到一个闲置衰减器上，注意应让跳线接点与原衰减器保持一致;如果故障现象仍然存在，则更换通道板，如果没有备件，可暂时将两块通道板进行对调;如果问题仍未解决，则更换或对调光电倍增管与衰减器和通道板间的线缆（包含光电倍增管的插头）;最后尝试更换或对调光电倍增管。查明故障点后，更换相应的新备件即可。

如果故障现象为除磷、硫外的其它元素的稳定性出现整体波动，则考虑是铁基通道出现问题，同样可按上述方法处理。

3.2 直读光谱仪或X射线荧光光谱仪真空室微漏

有时直读光谱仪或X射线荧光光谱仪的真空室发生轻微漏气，导致真空度达不到分析要求。如果逐一对各密封元件进行更换排查，工作量太大，且有可能形成新的漏点。可按如下方法进行处理：将仪器抽真空，并从软件中打开真空度的实时监控界面。取一个医用注射器，吸满无水乙醇，必要时可在针管与针头间装一段软管，以便针头能够伸入狭小的空间内。用注射器向某一可能发生漏气的部位滴加少量乙醇，等待约20秒，查看真空度有无明显的上升。如果未见异常，则检查下一部位。若果发现真空度明显上升的现象，说明该部位漏气，将真空室放入大气后，检查该部位安装是否存在问题，必要时更换密封圈。

3.3 机械臂控制器因散热问题无法正常工作或发生故障

系统中的直读光谱仪一般都配有小型机械臂，由于其控制器的体积较小，内部电路板安装紧凑，且散热风扇功率小，系统设计时又将其放置在一个狭窄的空间内，较容易因温度过高造成控制器无法正常工作或电路板寿命下降。建议平时将放置控制器的拉板抽出，使其露在开阔环境中，并且每周至少清理一次散热风扇的滤尘网。如有必要，可对控制器进行适当的改造。如改造控制器的上面板或侧面板，安装大功率的散热扇，注意应同时做好防尘措施，并加强对控制器内部灰尘的清理。

3.4 自动压片机频繁报警缺料导致样片制备成功率低

经观察发现，如果最初送样量适当且性状正常，该问题的原因一般是研磨后试料粉末没有从研钵充分排出，从而导致压片时缺料。可通过试验，适当延长研磨后的卸料时间，保证试料充分排出。另外，由于自动压片机的下压头完全嵌于阴模中，易被渗入缝隙的粉末卡死，从而造成压片失败和缺料报警。因此应每日对下压头和阴模进行拆卸清理，保证其正常工作。

3.5 制样或传送设备动作超时报警

动作超时报警往往是制样和传送设备最常见的报警。报警原因一般有两个，一是动作部位被试样或杂物卡死，导致动作无法完成，这种情况只需将杂物清理后将设备复位即可;另一原因是传感器损坏或位置偏移，造成误报警，需要更换传感器或调整传感器位置。

3.6 标签打印机打出的标签堆积标签出口处

此问题的原因一般为标签走位不正确，导致其不能被喷头吸走而滞留在出口处。标签打印机一般都配有光感探测器用于检测标签位置，探测器脏污时，其灵敏度会下降，导致多个标签被连续输出。遇到这种情况，可先将标签从探测器处卸出，然后用滤纸蘸酒精伸入探测器缝隙内擦拭探头。如不能解决问题，可适当调整传感器位置，或令打印机重新读取标签尺寸及间隔距离。有些型号的标签打印机出口下方安装有吹气孔，用于防止打印出的标签下坠，如果该出气口方向偏离，可能会导致其不能有效工作，此时应重新将吹气孔调回适当的位置。另外，每次安装标签卷时，应把其外侧的压板扣得紧一些，防止因标签松弛而发生走向摆动。

参考文献：

[1]郑连杰，冯士娟，刘志宏等.全自动光谱分析系统的应用与改进[J].冶金分析（Metallurgical Analysis），2010，30（增）：866-870.

[2]徐方虎，董强.全自动炼钢检验系统在钢铁冶炼检验中的应用[J]. 冶金分析（Metallurgical Analysis），2010，30（增）：871-873.

[3]张东升，徐永林，付百林等.钢铁冶炼全自动炼钢检验系统在钢铁企业的应用[J].冶金分析（Metallurgical Analysis），2010， 30（增）：874-877.

作者简介：秦晓峰（1976-），女，本科，工程师，从事炼钢检化验领域的研究工作。