大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化研究與應(yīng)用發(fā)展

農(nóng)萬祖

摘要：自動(dòng)化與智能化是大型鋁電解廠發(fā)展的主要方向，其能實(shí)現(xiàn)電解液工藝的高效控制，提升鋁電解工藝應(yīng)用水平。本文在闡述大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)組成的基礎(chǔ)上，就鋁電解廠自動(dòng)化、智能化發(fā)展的價(jià)值和要點(diǎn)展開分析，期望能實(shí)現(xiàn)鋁電解廠生產(chǎn)模式的從創(chuàng)新，促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋁電解廠;智能化;自動(dòng)化

新經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)下，電子信息技術(shù)在我國化工生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷深入，其有效地促進(jìn)了工業(yè)生產(chǎn)模式的優(yōu)化，提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量。在大型鋁電解廠生產(chǎn)中，實(shí)現(xiàn)鋁電解工藝與現(xiàn)代電子信息技術(shù)的深度融合，能有效地提升鋁電解工藝的自動(dòng)化、智能化發(fā)展。

一、大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)組成

大型鋁電解廠生產(chǎn)中，融入電子信息技術(shù)有效地促進(jìn)了鋁電解工藝的自動(dòng)化與智能化發(fā)展。就鋁電解廠自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)系統(tǒng)而言，其不僅包含鋁電解液工藝控制自動(dòng)化系統(tǒng)，而且涉及機(jī)組自動(dòng)化控制系統(tǒng)，此外凈液脫銅自動(dòng)化工藝等都是其重要的組成部分。在這些自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用下，不僅能實(shí)現(xiàn)電解液的自動(dòng)化過濾、加熱和分配，而且能實(shí)現(xiàn)陽極板整形和陰極銅剝離的有效結(jié)合，此外，其對(duì)于殘極板洗滌、電解槽吊裝等工藝的智能化應(yīng)用具有深刻影響，有效對(duì)提升了鋁電解廠生產(chǎn)效率與質(zhì)量，對(duì)于鋁電解廠業(yè)務(wù)生產(chǎn)的現(xiàn)代化發(fā)展具有積極作用[1]。

二、大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化的應(yīng)用價(jià)值

1、增強(qiáng)鋁電解廠競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

工業(yè)4.0背景下，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型上等級(jí)步伐加快，尤其是在現(xiàn)代高新技術(shù)的融合下，工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)迎來了全新的發(fā)展機(jī)遇。在鋁電解廠生產(chǎn)中，現(xiàn)代信息技術(shù)的融合使得鋁電解功工藝本身出現(xiàn)了信息化、自動(dòng)化和智能化的發(fā)展趨勢(shì)，這使得我國制造產(chǎn)業(yè)正逐步邁上新的發(fā)展臺(tái)階。從大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)應(yīng)用效果來看，其不僅優(yōu)化了鋁電解廠的生產(chǎn)流程，提升了鋁電解廠的整體生產(chǎn)效率，而且有效地優(yōu)化了鋁電解工藝的應(yīng)用效果，有效地提升了鋁電解廠在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

2、順應(yīng)社會(huì)發(fā)展潮流

早在2018年，在全球2000強(qiáng)企業(yè)中，超過67%的企業(yè)認(rèn)為數(shù)字化是未來工業(yè)領(lǐng)域轉(zhuǎn)型升級(jí)發(fā)展的方向[2]。在近年來，工業(yè)生產(chǎn)與互聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)控制、人工智能等技術(shù)的融合愈發(fā)和三內(nèi)容，其在鋁電解廠生產(chǎn)工藝、要素深度集成的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了鋁電解廠的智能化轉(zhuǎn)型。結(jié)合現(xiàn)階段工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際可知，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是新時(shí)期工業(yè)革命的核心技術(shù);基于此，在鋁電解廠生產(chǎn)中，深化自動(dòng)化、智能化技術(shù)的研究和應(yīng)用，能創(chuàng)造全新的工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與鋁電解生產(chǎn)中基礎(chǔ)設(shè)施的有效結(jié)合，這形成了以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，以工業(yè)化促進(jìn)信息化的發(fā)展新時(shí)期，順應(yīng)了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，有助于工業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

三、大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化的研究應(yīng)用設(shè)計(jì)

1、基本設(shè)計(jì)思路

大型鋁電解廠生產(chǎn)中，自動(dòng)化、智能化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用需要生產(chǎn)人員在深化生產(chǎn)工藝研究的基礎(chǔ)上，注重計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)范應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用中，應(yīng)有意識(shí)地深化其與各種生產(chǎn)設(shè)備、裝置的融合，并在實(shí)際生產(chǎn)中，基于該現(xiàn)代信息技術(shù)開展自動(dòng)化生產(chǎn)過程的監(jiān)督和控制，確鋁保電解廠生產(chǎn)的安全性、經(jīng)濟(jì)性、高效性。要注意的是，鋁電解廠自動(dòng)化、智能化控制功能的實(shí)現(xiàn)需重視各項(xiàng)生產(chǎn)參數(shù)、數(shù)據(jù)的融合應(yīng)用，并且應(yīng)將這些參數(shù)數(shù)據(jù)與企業(yè)生產(chǎn)控制、測(cè)量、自動(dòng)報(bào)警等裝置銜接，更好地實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)過程控制，提升企業(yè)生產(chǎn)效率。

2、電解多功能天車設(shè)備設(shè)計(jì)

作為鋁電解生產(chǎn)中較為主要的機(jī)械設(shè)備，電解多功能天車設(shè)備不僅具有打殼、換級(jí)的功能，而且在生產(chǎn)下料、出鋁過程中起到至關(guān)重要的作用。在大型鋁電解廠生產(chǎn)中，充分發(fā)揮電解多功能天車設(shè)備作用，能促進(jìn)鋁電解廠規(guī)?；a(chǎn)工作的開展。新時(shí)期，在鋁電解廠融合使用自動(dòng)化、智能化技術(shù)，就必須注重現(xiàn)代信息技術(shù)與電解多功能天車的有效融合，這樣不僅能提升整個(gè)鋁電解工業(yè)的生產(chǎn)效率，而且能有效地節(jié)省鋁電解生產(chǎn)物料，保證了鋁電解生產(chǎn)操作的自動(dòng)化水平和控制精度。要注意的是，在電解多功能天車設(shè)備與新技術(shù)融合中，人們還會(huì)通過電子信息技術(shù)來進(jìn)行設(shè)備生產(chǎn)過程的監(jiān)督控制，這樣能在智能監(jiān)測(cè)、診斷電解多功能天車設(shè)備故障的機(jī)場(chǎng)上，提升設(shè)備的抗干擾能力，有效地保證設(shè)備本身的實(shí)用性，提升了設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化與智能化控制水平[3]。

3、多物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)與槽口診斷

大型鋁電解廠生產(chǎn)中，要提升自動(dòng)化與智能化技術(shù)應(yīng)用水平，還應(yīng)注重該技術(shù)與在線監(jiān)測(cè)和槽口診斷的有效結(jié)合。從實(shí)際生產(chǎn)過程中，鋁電解廠在生產(chǎn)中對(duì)于鋁電解物理廠的應(yīng)用具有多元性的特點(diǎn)，即其應(yīng)用內(nèi)不僅包含電、熱溫度、磁，而且涉及流、應(yīng)力等要素。從多物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用效果來看，其對(duì)于槽口的應(yīng)用效果具有深刻影響。通常物理場(chǎng)分布不同時(shí)，其在鋁電解槽生產(chǎn)中的電流效力具有差異性特征的;當(dāng)多物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)與槽口應(yīng)用功能更不匹配的時(shí)，不僅會(huì)對(duì)槽口的使用壽命造成影響，而且會(huì)對(duì)造成一定的鋁電解資源浪費(fèi)，故而在實(shí)際生產(chǎn)中，需中對(duì)槽口的多物理場(chǎng)在線應(yīng)用效果進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)需要對(duì)槽口的故障進(jìn)行有效診斷，新時(shí)期，型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)為多物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)與槽口診斷工作的開展創(chuàng)造了有利條件，在自動(dòng)化、智能化技術(shù)下，不僅能實(shí)現(xiàn)電解槽物理場(chǎng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，而且能有效保證測(cè)試過程的連續(xù)性，此外通過測(cè)試采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、整理和分析，能為物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)及槽口診斷數(shù)據(jù)的應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。值得注意的是，在物理場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)及槽口診斷數(shù)據(jù)分析中，針對(duì)自動(dòng)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用，沒應(yīng)注重界面數(shù)據(jù)曲線直觀診斷方法的應(yīng)用，保證數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，為鋁電解工業(yè)的持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

4、陽極故障槽況診斷

要進(jìn)一步提升大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化技術(shù)應(yīng)用水平，在鋁電解廠生產(chǎn)中，還應(yīng)注重陽極故障槽診斷的系統(tǒng)管理。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下，鋁電解廠生產(chǎn)過程存在一定的陽極故障，然而在故障槽況診斷中，外界作業(yè)環(huán)境對(duì)于陽極故障槽況診斷工作造成了較大干擾。新時(shí)期，可在大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化系統(tǒng)的支撐下，規(guī)范化地開展陽極故障槽況診斷工作。目前，在自動(dòng)化、智能化技術(shù)的支撐下，LH-70型陽極電流測(cè)量機(jī)在此項(xiàng)故障診斷中得到了廣泛應(yīng)用，在故障診斷中，信息技術(shù)下的全新診斷體系不僅能實(shí)現(xiàn)槽內(nèi)噪音支的有效控制，而且能對(duì)陽極電流值強(qiáng)度、發(fā)生源進(jìn)行系統(tǒng)診斷，最后通過槽口噪聲抑制方法優(yōu)化，能有效地滿足大型鋁電解廠安全生產(chǎn)需要。新時(shí)期，基于鋁電解廠自動(dòng)化、智能化技術(shù)的應(yīng)用還融入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷模型，在該模型下，故障診斷系統(tǒng)可系統(tǒng)化的對(duì)對(duì)診斷的信息、信號(hào)進(jìn)行采集、分析和管理，實(shí)現(xiàn)鋁電解槽況的有效控制。

結(jié)語

信息時(shí)代下，除物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算外，現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域還融合還是用了大數(shù)據(jù)、人工智能等信息技術(shù)。在大型鋁電解廠生產(chǎn)中，融合使用這些信息技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)資源、工藝與信息技術(shù)的有效融合，提升企業(yè)生產(chǎn)效率，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。新時(shí)期，鋁電解廠生產(chǎn)人員只有充分認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化、智能化系統(tǒng)研究應(yīng)用的價(jià)值，深化自動(dòng)化、智能化系統(tǒng)與鋁電解廠具體生產(chǎn)工藝的融合，才能為鋁電解生產(chǎn)工藝的優(yōu)化創(chuàng)造良好條件，促進(jìn)鋁電解行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]趙彪.大型鋁電解廠自動(dòng)化與智能化研究與發(fā)展綜述[J].信息周刊，2019（2）：0027.

[3]盧希龍，李文彬，王冠群.物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在電解鋁車間粉塵檢測(cè)中的應(yīng)用[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2019（8）：175.

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