中铝国际核心技术巡展——贵阳院铝工业绿色智能制造

来源: 中铝国际工程股份有限公司时间: 2022-07-21

贵阳院在铝冶炼领域成果丰硕,先后研发了阳极导杆自动焊接技术、炭素阳极智能堆垛机组及仓储管理系统、电解质、原铝及铝合金制样检测全流程自动化关键技术及成套装备、铝电解槽分布式在线测温系统、铝冶炼工业大数据融合系统、炭素阳极(组件)质量追溯管理系统等众多铝冶炼智能制造技术,持续推进铝冶炼行业的技术进步,提升我国铝冶炼技术与装备的综合实力。

阳极导杆组自动焊接技术

阳极导杆组作为铝电解槽的主要构件,是系列电流通路的关键环节,具有数量多、易损坏等特点。新铸造阳极钢爪经过短期上槽运行,部分组件即需要依赖人工进行焊接修复后再次投入使用,由于焊接工艺限制和人工操作的不稳定性,人工修复的阳极钢爪在使用过程中存在压降高、易脱落、寿命短等缺陷,对电解铝生产运行存在安全隐患,极大增加了企业的运营成本。

贵阳院研发的国际首条基于全截面焊接技术的电解铝阳极导杆组自动焊接生产示范线,能实现阳极导杆组焊接修复的全流程自动化,降低连接压降5mV以上,吨铝节电15度以上。

炭素阳极智能堆垛机组及仓储管理系统

目前国内炭素企业在仓储的智能化方面刚刚起步,堆垛库房由天车工驾驶天车完成炭块搬运作业,仓储信息依靠工人记录,没有准确的库存数据,自动化程度较低,信息化管理落后,无法满足企业生产无人化、智能化发展的需要。

贵阳院通过对堆垛天车进行智能化改造,构建了全自动运行、自动感知的智能化堆垛天车,实现大小车自动行走和炭块自动夹取作业,为堆垛天车的无人驾驶、智能调度提供基础支持。同时,通过研发多设备多任务协调的调度模型及异种设备集成技术,开发了炭块智能仓储系统,贯穿堆垛天车、地面设备、移动终端和管理人员之间的通信屏障,通过智能调度实现作业过程优化,通过智能仓储实现炭块出入库和库存信息的精准管理及过程信息跟踪,打通物流、仓储、生产、质检的整个业务流程。

本技术能提高堆垛天车调度水平,降低能耗,完善炭块库存管理,提高仓储管理水平,减轻劳动强度,减少劳动定员,减少安全事故发生。

电解质、原铝及铝合金制样检测全流程自动化关键技术及成套装备

电解铝工业生产中,电解质、原铝及铝合金成分的检测对后续的配包、成分调整甚至产品的质量而言至关重要。目前电解质、原铝及铝合金的制样检测基本靠人工操作半自动化设备进行。存在职业健康危害大、安全事故易发、人工作业劳动强度大、质量不稳定、检测结果即时性差等问题。

贵阳院技术研发团队针对电解质、原铝及铝合金制样检测的生产特点,研发出了适应电解质、原铝及铝合金等多形态样品的全自动制样检测装备,实现了多流程交互条件下的全自动制样检测装备。该技术能实现电解质单件制样时间3.5min,原铝单件制样时间30s,原铝及铝合金单件分析时间0.5—1min,作业人员减少50%以上。

铝电解槽分布式在线测温系统

目前,在铝电解生产作业中,电解槽阴极钢棒以及散热孔,槽底部等温度的巡检是工厂操作工必不可少的任务,电解槽温度的变化对整个槽热平衡稳定性有决定性作用。电解槽随着使用时间的不断增长,电解槽阴极破损的现象开始逐步出现,个别的甚至导致槽破损。现有电解槽测温采用人工红外测温巡检的方式,由于巡检任务重,巡检不及时或者不到位可能出现漏铝等事故的发生,对电解铝生产运行存在很大的安全隐患,巡检不及时漏槽造成的经济损失巨大。

贵阳院技术团队针对电解槽温度检测以及现场高温、粉尘、检测部位空间环境约束等生产现状,研发了电解槽分布式在线测温系统。实现了电解槽阴极钢棒、槽底部、散热孔的温度在线检测,通过检测温度异常报警,温度历史曲线分析,为工艺管理人员提供决策依据和管理,达到延长槽寿命和预防漏槽的目标。

本技术能细线(1)系统温度在线检测准确率95%以上。(2)测温巡检劳动定员减少80%。(3)每个工区节约劳动成本30万元/年。


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