试析钢铁企业机械设备现代维修技术

引言：

钢铁生产环境具有高温、高压、高负荷等特点，机械设备长期处于恶劣工况下，易出现磨损、腐蚀和疲劳等问题，导致故障频发，严重影响生产效率和安全性。传统维修方式多以事后维修和定期检修为主要手段，存在维修滞后、资源浪费等弊端，随着传感器技术、数据分析方法和智能算法的进步，现代维修技术逐步实现了从被动应对到主动预防的转变，钢铁企业亟需依托这些技术革新，构建更智能、更高效的设备健康管理体系，以应对日益激烈的市场竞争和环保要求。

1.应用激光熔覆技术修复轧辊表面磨损

钢铁企业生产过程中，轧辊作为轧机的核心部件，长期承受高温、高压及剧烈摩擦，极易出现表面磨损、裂纹甚至剥落等问题，直接影响轧制精度与生产效率。传统的修复方法如堆焊或机械加工往往存在热影响区大、材料性能下降等缺陷，而激光熔覆技术以其高精度、低热输入和优异的冶金结合特性，成为修复轧辊表面磨损的理想选择。该技术通过高能激光束将合金粉末或丝材熔覆在轧辊受损部位，形成致密、耐磨的新涂层，不仅恢复几何尺寸，还能显著提升表面硬度与耐腐蚀性。

激光熔覆技术在轧辊修复中的应用，不仅解决了传统修复方法的局限性，还推动了钢铁企业设备维修模式的智能化升级，该技术结合自动化控制系统，可实现高重复性修复作业，减少人工干预，提高修复效率与一致性。激光熔覆过程产生的残余应力较小，避免了基体材料因热影响导致的性能劣化，确保修复后的轧辊具备更高的可靠性[1]。随着增材制造和智能监测技术的发展，未来激光熔覆有望与在线检测、数字孪生等技术结合，实现轧辊状态的实时评估与预测性维护，进一步提升维修精准度。

2.采用液压系统在线监测与故障诊断技术

钢铁企业机械设备的现代维修技术中，液压系统在线监测与故障诊断技术的应用显著提升了设备运行的可靠性与维护效率，液压系统作为钢铁生产设备的核心动力传输单元，其稳定性直接关系到连铸机、轧机等关键设备的工作性能。在线监测技术通过实时采集压力、流量、温度等关键参数，结合智能算法分析数据趋势，能够早期发现油液污染、元件磨损或密封失效等潜在故障。例如当系统压力出现异常波动时，诊断系统可自动比对历史数据模型，精准定位故障点是否为溢流阀卡滞或泵组容积效率下降，从而避免传统定期检修的盲目性。

液压系统故障诊断技术的智能化发展进一步推动了钢铁企业设备管理体系的升级，基于深度学习的故障诊断模型通过吸收海量历史故障案例，现已能识别振动信号中的非线性特征，准确判断齿轮泵的早期点蚀或液压缸的微泄漏等复杂缺陷。特别在高温、高粉尘的钢铁生产环境中，抗干扰光纤传感技术的应用有效解决了传统电信号传感器易受干扰的难题。某大型轧钢厂的实际应用中，该技术使液压系统故障平均诊断时间从 8 小时压缩至30 分钟，诊断准确率大幅提升，该技术与数字孪生技术的结合，可在虚拟空间中完整复现液压系统工作状态，通过仿真测试预演不同维修方案的可行性。

3.基于振动分析的轧机齿轮箱状态监测技术

基于振动分析的轧机齿轮箱状态监测技术已成为保障关键设备稳定运行的重要手段，轧机齿轮箱作为轧钢生产线的核心传动部件，长期承受重载、冲击和复杂交变应力，其运行状态直接影响生产效率和设备寿命。振动监测技术通过高精度加速度传感器实时采集齿轮箱的振动信号，结合时域、频域和包络分析等方法，能够有效识别齿轮啮合异常、轴承磨损、轴系不对中等典型故障。例如当齿轮出现局部剥落或裂纹时，振动信号中会呈现特征频率的高次谐波成分；而轴承故障则表现为高频段的冲击振动，相较于传统的定期拆检方式，该技术实现了从“计划维修”到“状态维修”的转变，大幅减少了非必要停机时间。随着智能诊断技术的发展，振动分析在轧机齿轮箱监测中的应用正朝着多维度、智能化方向演进，当前的先进系统不仅采集振动幅值信息，还同步分析相位、模态等参数，结合机器学习算法构建齿轮箱的健康状态评估模型。

4.运用红外热成像技术检测高炉冷却壁缺陷

在钢铁企业高炉系统的现代维修技术中，红外热成像技术已成为检测冷却壁缺陷的重要非接触式诊断手段，高炉冷却壁长期承受高温铁水和炉料的侵蚀，其完好性直接关系到高炉的安全生产和使用寿命。红外热成像技术通过捕捉冷却壁表面的温度场分布，能够直观显示冷却水管堵塞、耐火材料脱落或内部结构损伤等缺陷位置。当冷却壁出现局部破损时，热传导性能的改变会导致表面温度异常升高，在热像图上呈现明显的热点，而冷却水管堵塞则会造成相应区域温度分布不均。相较于传统的人工敲击检测或停产检查，该技术实现了在线、实时的状态评估，既避免了停产带来的经济损失，又提高了检测的全面性和准确性，红外热成像技术的智能化应用正在推动高炉维护模式向预测性维护转变[2]。随着热像仪分辨率的提升和数据分析算法的进步，现代系统能够检测到更细微的温度变化，从而发现冷却壁的早期缺陷，通过建立冷却壁温度场的历史数据库，系统可以分析温度分布的演变趋势，预测可能出现的故障。

5.实施高频感应加热技术修复连铸机扇形段轴承座

高频感应加热技术为扇形段轴承座的修复提供了一种高效精准的解决方案，连铸机扇形段轴承座长期承受高温辐射、机械载荷和冷却水侵蚀，容易出现配合面磨损、裂纹等缺陷，传统焊补修复工艺易导致基体变形和热影响区性能下降。高频感应加热技术利用电磁感应原理，通过交变磁场在金属部件表层产生涡流热效应，可实现轴承座局部区域的快速精准加热。该技术具有热影响区可控、能量密度高的特点，在修复磨损配合面时，既能保证修复层与基体的冶金结合强度，又可避免整体热变形问题。现代修复工艺还将高频感应加热与激光熔覆技术相结合，通过精确控制加热温度和梯度，使熔覆粉末与基体形成最优的冶金结合，显著提高了修复部位的耐磨性和疲劳强度。高频感应加热修复技术的智能化发展正在推动连铸设备维修模式的革新，当前先进的修复系统集成了温度场实时监测、工艺参数自适应调节和三维扫描定位等技术，形成了完整的数字化修复解决方案，红外测温与电磁场仿真技术的结合，系统能够动态调整感应线圈参数，确保修复区域温度场分布的均匀性和稳定性。

结语：

现代维修技术的应用为钢铁企业机械设备的运维管理带来了革命性变革，不仅提高了故障预警能力，还降低了非计划停机时间和维护成本，随着5G、数字孪生等技术的深度融合，设备维修将朝着更智能化、精准化的方向发展。钢铁企业应积极拥抱技术变革，加快维修体系的数字化转型，从而在保障生产稳定性的同时，实现可持续发展和综合竞争力的提升。

参考文献：

[1]李斌成. 谈钢铁企业机械设备现代维修技术 [J]. 机电产品开发与创新, 2024, 37 (03): 159-161.

[2]刘敏. 钢铁企业机械设备现代维修技术分析 [J]. 冶金与材料, 2022,42 (04): 93-95.