大型铝电解厂自动化与智能化研究与应用发展

农万祖

摘要：自动化与智能化是大型铝电解厂发展的主要方向，其能实现电解液工艺的高效控制，提升铝电解工艺应用水平。本文在阐述大型铝电解厂自动化与智能化系统组成的基础上，就铝电解厂自动化、智能化发展的价值和要点展开分析，期望能实现铝电解厂生产模式的从创新，促进现代工业的持续、稳定发展。

关键词：铝电解厂;智能化;自动化

新经济系统下，电子信息技术在我国化工生产领域的应用不断深入，其有效地促进了工业生产模式的优化，提升了工业生产效率和质量。在大型铝电解厂生产中，实现铝电解工艺与现代电子信息技术的深度融合，能有效地提升铝电解工艺的自动化、智能化发展。

一、大型铝电解厂自动化与智能化系统组成

大型铝电解厂生产中，融入电子信息技术有效地促进了铝电解工艺的自动化与智能化发展。就铝电解厂自动化、智能化生产系统而言，其不仅包含铝电解液工艺控制自动化系统，而且涉及机组自动化控制系统，此外净液脱铜自动化工艺等都是其重要的组成部分。在这些自动化系统的综合应用下，不仅能实现电解液的自动化过滤、加热和分配，而且能实现阳极板整形和阴极铜剥离的有效结合，此外，其对于残极板洗涤、电解槽吊装等工艺的智能化应用具有深刻影响，有效对提升了铝电解厂生产效率与质量，对于铝电解厂业务生产的现代化发展具有积极作用[1]。

二、大型铝电解厂自动化与智能化的应用价值

1、增强铝电解厂竞争优势

工业4.0背景下，我国工业产业转型上等级步伐加快，尤其是在现代高新技术的融合下，工业制造产业迎来了全新的发展机遇。在铝电解厂生产中，现代信息技术的融合使得铝电解功工艺本身出现了信息化、自动化和智能化的发展趋势，这使得我国制造产业正逐步迈上新的发展台阶。从大型铝电解厂自动化与智能化系统应用效果来看，其不仅优化了铝电解厂的生产流程，提升了铝电解厂的整体生产效率，而且有效地优化了铝电解工艺的应用效果，有效地提升了铝电解厂在市场上的竞争优势。

2、顺应社会发展潮流

早在2018年，在全球2000强企业中，超过67%的企业认为数字化是未来工业领域转型升级发展的方向[2]。在近年来，工业生产与互联网、自动控制、人工智能等技术的融合愈发和三内容，其在铝电解厂生产工艺、要素深度集成的基础上，实现了铝电解厂的智能化转型。结合现阶段工业产业发展实际可知，工业互联网是新时期工业革命的核心技术;基于此，在铝电解厂生产中，深化自动化、智能化技术的研究和应用，能创造全新的工业生态系统，实现工业互联网与铝电解生产中基础设施的有效结合，这形成了以信息化带动工业化，以工业化促进信息化的发展新时期，顺应了工业产业的发展趋势，有助于工业产业的持续发展。

三、大型铝电解厂自动化与智能化的研究应用设计

1、基本设计思路

大型铝电解厂生产中，自动化、智能化系统的设计与应用需要生产人员在深化生产工艺研究的基础上，注重计算机系统的规范应用，在计算机系统使用中，应有意识地深化其与各种生产设备、装置的融合，并在实际生产中，基于该现代信息技术开展自动化生产过程的监督和控制，确铝保电解厂生产的安全性、经济性、高效性。要注意的是，铝电解厂自动化、智能化控制功能的实现需重视各项生产参数、数据的融合应用，并且应将这些参数数据与企业生产控制、测量、自动报警等装置衔接，更好地实现企业生产过程控制，提升企业生产效率。

2、电解多功能天车设备设计

作为铝电解生产中较为主要的机械设备，电解多功能天车设备不仅具有打壳、换级的功能，而且在生产下料、出铝过程中起到至关重要的作用。在大型铝电解厂生产中，充分发挥电解多功能天车设备作用，能促进铝电解厂规模化生产工作的开展。新时期，在铝电解厂融合使用自动化、智能化技术，就必须注重现代信息技术与电解多功能天车的有效融合，这样不仅能提升整个铝电解工业的生产效率，而且能有效地节省铝电解生产物料，保证了铝电解生产操作的自动化水平和控制精度。要注意的是，在电解多功能天车设备与新技术融合中，人们还会通过电子信息技术来进行设备生产过程的监督控制，这样能在智能监测、诊断电解多功能天车设备故障的机场上，提升设备的抗干扰能力，有效地保证设备本身的实用性，提升了设备生产自动化与智能化控制水平[3]。

3、多物理场在线监测与槽口诊断

大型铝电解厂生产中，要提升自动化与智能化技术应用水平，还应注重该技术与在线监测和槽口诊断的有效结合。从实际生产过程中，铝电解厂在生产中对于铝电解物理厂的应用具有多元性的特点，即其应用内不仅包含电、热温度、磁，而且涉及流、应力等要素。从多物理场在线监测应用效果来看，其对于槽口的应用效果具有深刻影响。通常物理场分布不同时，其在铝电解槽生产中的电流效力具有差异性特征的;当多物理场在线监测与槽口应用功能更不匹配的时，不仅会对槽口的使用寿命造成影响，而且会对造成一定的铝电解资源浪费，故而在实际生产中，需中对槽口的多物理场在线应用效果进行监测，同时需要对槽口的故障进行有效诊断，新时期，型铝电解厂自动化与智能化系统为多物理场在线监测与槽口诊断工作的开展创造了有利条件，在自动化、智能化技术下，不仅能实现电解槽物理场的实时监测，而且能有效保证测试过程的连续性，此外通过测试采集数据的存储、整理和分析，能为物理场在线监测及槽口诊断数据的应用创造有利条件。值得注意的是，在物理场在线监测及槽口诊断数据分析中，针对自动化、智能化技术的应用，没应注重界面数据曲线直观诊断方法的应用，保证数据分析的准确性，为铝电解工业的持续发展奠定良好基础。

4、阳极故障槽况诊断

要进一步提升大型铝电解厂自动化与智能化技术應用水平，在铝电解厂生产中，还应注重阳极故障槽诊断的系统管理。传统生产模式下，铝电解厂生产过程存在一定的阳极故障，然而在故障槽况诊断中，外界作业环境对于阳极故障槽况诊断工作造成了较大干扰。新时期，可在大型铝电解厂自动化与智能化系统的支撑下，规范化地开展阳极故障槽况诊断工作。目前，在自动化、智能化技术的支撑下，LH-70型阳极电流测量机在此项故障诊断中得到了广泛应用，在故障诊断中，信息技术下的全新诊断体系不仅能实现槽内噪音支的有效控制，而且能对阳极电流值强度、发生源进行系统诊断，最后通过槽口噪声抑制方法优化，能有效地满足大型铝电解厂安全生产需要。新时期，基于铝电解厂自动化、智能化技术的应用还融入了神经网络诊断模型，在该模型下，故障诊断系统可系统化的对对诊断的信息、信号进行采集、分析和管理，实现铝电解槽况的有效控制。

结语

信息时代下，除物联网、云计算外，现代工业领域还融合还是用了大数据、人工智能等信息技术。在大型铝电解厂生产中，融合使用这些信息技术，能实现企业生产资源、工艺与信息技术的有效融合，提升企业生产效率，促进企业持续稳定发展。新时期，铝电解厂生产人员只有充分认识到自动化、智能化系统研究应用的价值，深化自动化、智能化系统与铝电解厂具体生产工艺的融合，才能为铝电解生产工艺的优化创造良好条件，促进铝电解行业的持续稳定发展。

参考文献：

[1]周鑫.电解铝厂自动化现状和优化措施[J].世界有色金属，2019（23）：26，28.

[2]赵彪.大型铝电解厂自动化与智能化研究与发展综述[J].信息周刊，2019（2）：0027.

[3]卢希龙，李文彬，王冠群.物联网和大数据分析技术在电解铝车间粉尘检测中的应用[J].数码设计（下），2019（8）：175.

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