淺析氧化鋁生產(chǎn)過程自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

陳歲宏

（國家電投集團(tuán)貴州遵義產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司，貴州遵義 564300）

1 現(xiàn)狀分析

由于我國工業(yè)生產(chǎn)起步較晚，導(dǎo)致我國在氧化鋁生產(chǎn)過程中開始利用自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)間點(diǎn)也晚于西方強(qiáng)國，直到上個(gè)世紀(jì)80 年代，相關(guān)的自動(dòng)控制以及自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備才逐漸被應(yīng)用于我國的氧化鋁生產(chǎn)過程當(dāng)中，其中很多的燒結(jié)法工序都需要易磨損、易結(jié)巴、高溫高壓等特殊環(huán)境，并且有相當(dāng)一部分的環(huán)節(jié)具有難以檢測(cè)的特點(diǎn)，因此我國的測(cè)控儀表水平需要盡快得到提高。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該加快引進(jìn)更加先進(jìn)的控制管理系統(tǒng)和分析設(shè)備，提高市場(chǎng)競爭力。

在我國現(xiàn)階段，以DCS 為代表的氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)控制手段逐漸被廣泛應(yīng)用。其主要集中在在拜耳法生產(chǎn)部分，涉及到蒸發(fā)、高壓溶解和氫氧化鋁焙燒等多個(gè)方面和環(huán)節(jié)。在此基礎(chǔ)上，我國的氧化鋁生產(chǎn)過程逐步實(shí)現(xiàn)了工序級(jí)和車間級(jí)的自動(dòng)控制，這在一定程度上代表著氧化鋁自動(dòng)化控制生產(chǎn)的最佳水準(zhǔn)。但是由于我國難以直接借助其他發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，國內(nèi)實(shí)際上的自動(dòng)化水平仍然較低，這極大地遏制了我國氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。近些年來，我國借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的東風(fēng)之力，很多的氧化鋁工廠和企業(yè)也在加緊網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的建設(shè)，有效地緩解了我國氧化鋁生產(chǎn)的生存壓力，在一定程度上提高了我國氧化鋁生產(chǎn)的實(shí)際效益。[1]

2 自動(dòng)化生產(chǎn)過程的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 新型儀表大量出現(xiàn)

近些年，由于科技的發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了大量的新型自動(dòng)化儀表設(shè)備，這種儀表相對(duì)于過去具有性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，例如常見的核子稱、雷達(dá)料位計(jì)、超聲波流量計(jì)、射頻導(dǎo)納料位計(jì)等，大面積應(yīng)用這些先進(jìn)儀表能夠更好地輔助相關(guān)工作者解決測(cè)控難題，改善了流量測(cè)量、料位測(cè)量等諸多常見的氧化鋁生產(chǎn)問題。而從控制手段的角度來講，在原有控制手段的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了變頻調(diào)速控制器以及凸輪撓曲調(diào)節(jié)閥等設(shè)備。這些設(shè)備的問世，有效地幫助了我國增強(qiáng)在生產(chǎn)氧化鋁過程中對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)的控制力度。并且，大面積推廣此類設(shè)備的應(yīng)用，為我國更快步入氧化鋁生產(chǎn)新時(shí)代奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，由于電子技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)上涌現(xiàn)出了一大批體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)的微型電子處理器，這些先進(jìn)的微電子處理器在原有的功能基礎(chǔ)上均增加了信息儲(chǔ)存、邏輯判斷和數(shù)學(xué)運(yùn)算等功能，并且在特定條件下還具有通訊功能。[2]這些先進(jìn)的儀表裝置相對(duì)于常規(guī)儀表，所涉及到的精密度更高，自動(dòng)化水平也更高，還能夠進(jìn)行更為靈活的自動(dòng)化控制，所以，在我國氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)，更加先進(jìn)的智能儀表將會(huì)逐漸代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀表（見圖1、圖2）。

圖1 NCS-800 型核子稱稱體

圖2 同軸桿式導(dǎo)波雷達(dá)料位計(jì)ALTF53

2.2 DCS 將被更廣泛地融入于氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)

DCS 即分散拉制系統(tǒng)，現(xiàn)階段我國已經(jīng)成功將DCS 實(shí)踐于氧化鋁地生產(chǎn)過程當(dāng)中，并且取得了優(yōu)異的成績。但是，由于我國在測(cè)控方面還存在著技術(shù)不完善等問題，導(dǎo)致DCS 的實(shí)際應(yīng)用范圍難以擴(kuò)大。由于OSI 及ISO 提出了更加高層次的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)思想，人們對(duì)于應(yīng)用DCS 的思想也逐漸變得更加開放，并且開放思想逐漸成為了DCS 的思想基礎(chǔ)，而缺乏開放思想的產(chǎn)品則難以得到發(fā)展。[3]開放性思想要求不同的廠家之間要將自身的產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂锌苫ヂ?lián)性、可互換性、可替代性的高層次產(chǎn)品。通常情況下，DCS想要獲得開放性，就要應(yīng)用三層式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并采用分式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)庫管理?；诖?，未來的產(chǎn)品將以開放的DCS 為主導(dǎo)產(chǎn)品，并且在氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)將會(huì)逐漸淘汰掉過去的常規(guī)DCS。

2.3 大面積推廣現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)

自現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)問世以來，就持續(xù)受到了人們的關(guān)注?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)和數(shù)字技術(shù)，并且具有著極大的開放性，因此，在近些年，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)得到了大力發(fā)展，對(duì)于氧化鋁生產(chǎn)的自控領(lǐng)域也產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。但凡事都有兩面性，在現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)產(chǎn)生高額收益的同時(shí)，由于世界著名的DCS 廠商為了追求更大的市場(chǎng)份額，堅(jiān)決持有自身的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致世界市場(chǎng)上的現(xiàn)場(chǎng)總線涉及到的產(chǎn)品種類相當(dāng)復(fù)雜，這就促使人們難以對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品進(jìn)行合理地選擇，從而限制了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)在氧化鋁生產(chǎn)過程中的應(yīng)用。但事物都有一個(gè)不斷發(fā)展的過程，無論現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是否能夠具有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)所帶來的實(shí)際效益都是不可否認(rèn)的。[4]因此，隨著時(shí)間的推移，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)必將會(huì)被逐步應(yīng)用于氧化鋁的自動(dòng)化生產(chǎn)過程之中，我國的氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)整體也會(huì)因此得到發(fā)展。

3 結(jié)語

先進(jìn)的控制技術(shù)和控制設(shè)備接連問世，以及自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，都為我國氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展奠定了夯實(shí)的基礎(chǔ)。但是，由于我國現(xiàn)階段的氧化鋁生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流程較長，各個(gè)不同的部門之間關(guān)系復(fù)雜，并且相互之間存在制約現(xiàn)象，還需要相關(guān)的從業(yè)人員及科研人員進(jìn)行深入研究，盡快找出解決辦法，從而加快我國氧化鋁行業(yè)生產(chǎn)水平的提高，進(jìn)而推動(dòng)我國工業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的更快速發(fā)展。