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鋁電解槽運行工況智能監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā)成功

2025年11月20日 13:25 1971次瀏覽 來源:   分類: 重點新聞   作者:

在數(shù)字經(jīng)濟引領產(chǎn)業(yè)升級的驅動下,電解鋁行業(yè)告別依賴人工經(jīng)驗的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,邁向以數(shù)據(jù)為核心的智能化新階段。作為電解鋁生產(chǎn)的核心設備,電解槽的運行工況直接決定了生產(chǎn)效率、能源消耗與安全水平。針對電解鋁行業(yè)長期存在的參數(shù)監(jiān)測滯后、槽況判斷模糊、故障預警不足等痛點,北京核心動力科技有限公司自主研發(fā)的鋁電解槽運行工況智能監(jiān)測系統(tǒng)應運而生,以全鏈路智能感知與精準決策能力,成為守護電解鋁生產(chǎn)的“智慧大腦”。

四維協(xié)同架構:

構建全鏈路智能監(jiān)測體系

該系統(tǒng)以“數(shù)據(jù)采集—傳輸—處理—分析”為核心邏輯,構建起由四大核心模塊組成的閉環(huán)監(jiān)測體系,各部分無縫銜接,實現(xiàn)從槽內(nèi)微觀狀態(tài)到生產(chǎn)宏觀調(diào)控的全維度覆蓋。

作為該系統(tǒng)的“感知觸角”,該公司自主研發(fā)的槽內(nèi)電解質(zhì)熔融狀態(tài)下數(shù)據(jù)采集器堪稱技術突破的核心。這款國內(nèi)外獨創(chuàng)的微型采集裝置,將液相線溫度捕捉器、流動性傳感器、精密溫度測量元件和時序控制器等多套精密裝置高度集成,外形雖如普通熱電偶般簡潔,卻能在電解槽高溫、強磁、強腐蝕的惡劣環(huán)境中實現(xiàn)穩(wěn)定工作。其突破性在于解決了傳統(tǒng)監(jiān)測設備單點測量、功能單一的弊端,實現(xiàn)了多參數(shù)同步采集,為后續(xù)分析提供了全面的原始數(shù)據(jù)支撐。

工業(yè)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)與網(wǎng)絡計算機系統(tǒng)構成該系統(tǒng)的“傳輸中樞”與“數(shù)據(jù)底座”。工業(yè)無線網(wǎng)絡系統(tǒng)憑借抗干擾能力強、傳輸延遲低的優(yōu)勢,將采集器獲取的實時數(shù)據(jù)無損耗傳送至網(wǎng)絡計算機系統(tǒng);后者則承擔著數(shù)據(jù)接收、存儲與分發(fā)的關鍵作用,可同時處理整個工區(qū)電解槽的海量運行數(shù)據(jù),為大數(shù)據(jù)分析提供穩(wěn)定可靠的硬件支撐,打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)中“數(shù)據(jù)孤島”的困境。

大數(shù)據(jù)AI綜合分析軟件是系統(tǒng)的“智慧核心”。它不僅整合了所有采集的槽況數(shù)據(jù),更搭載了針對電解鋁工藝特性開發(fā)的專用算法,能夠深度挖掘參數(shù)間的關聯(lián)規(guī)律,實現(xiàn)從“數(shù)據(jù)”到“決策”的轉化。與傳統(tǒng)依賴人工經(jīng)驗的判斷方式不同,該軟件通過機器學習不斷優(yōu)化模型,讓槽況判斷更具科學性與時效性。

精準感知與智能研判:

讓電解槽“開口說話”

電解鋁生產(chǎn)過程中,電解質(zhì)的各項參數(shù)存在著復雜的耦合關系,如同一張無形的“關系網(wǎng)”——流動性增大往往伴隨電導率提升與黏度降低,過熱度異常則直接影響電解質(zhì)的溶解能力與流動狀態(tài),而過熱度正常但流動性差的情況,又可能與電解質(zhì)成分失衡或炭渣堆積相關。這些參數(shù)與電解槽的熱平衡、陽極效應頻次、兩水平高度、伸腿及槽幫形狀等核心表象緊密關聯(lián),任何一個環(huán)節(jié)的異常都可能引發(fā)連鎖反應。

系統(tǒng)的核心優(yōu)勢正在于對這種復雜關系的精準把控。數(shù)據(jù)采集器可同步捕獲初晶溫度、過熱度、分子比、槽溫、流動性、電導率和黏度等七大關鍵參數(shù),是槽內(nèi)直接測量的真實數(shù)據(jù)。這些被稱為電解槽“健康指標”的參數(shù)通過無線網(wǎng)絡實時傳送至上位機。AI分析軟件隨即啟動多維度分析:不僅監(jiān)測單個參數(shù)是否超標,更通過算法識別參數(shù)間的異常關聯(lián)——例如當過熱度正常但流動性突然下降時,系統(tǒng)會自動關聯(lián)電解質(zhì)成分與炭渣狀態(tài)數(shù)據(jù),判斷可能的故障原因。

當監(jiān)測到參數(shù)超標或關聯(lián)異常時,系統(tǒng)會立即觸發(fā)分級報警提示,同時結合歷史數(shù)據(jù)與工藝標準,自動生成具體的調(diào)整措施建議,如調(diào)整下料量、優(yōu)化電解溫度等。這種“報警+建議”的模式,讓操作人員能夠快速響應,將故障隱患消除在萌芽狀態(tài),徹底改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)中“事后補救”的被動局面。

落地價值凸顯:

降本增效的生產(chǎn)引擎

從實際應用效果來看,該系統(tǒng)展現(xiàn)出極強的實用性與經(jīng)濟性。電解鋁廠每個工區(qū)僅需配備一套系統(tǒng),即可實現(xiàn)對轄區(qū)內(nèi)所有電解槽的全覆蓋監(jiān)測,實時掌握每臺設備的槽況動態(tài)及關鍵參數(shù)變化趨勢。這種集約化監(jiān)測模式,不僅降低了設備投入成本,更大幅減少了人工巡檢的工作量與誤差率。

在生產(chǎn)效益提升方面,系統(tǒng)通過穩(wěn)定電解槽工況,有效提高了電流效率與能源利用效率。數(shù)據(jù)顯示,傳統(tǒng)電解鋁生產(chǎn)中單次漏槽事故直接經(jīng)濟損失超百萬元,而該系統(tǒng)通過提前預警病槽、漏槽等潛在故障,可顯著降低此類事故發(fā)生率。同時,基于精準參數(shù)調(diào)整的生產(chǎn)模式,能夠減少陽極效應頻次與電解質(zhì)損耗,進一步降低生產(chǎn)成本,為企業(yè)創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

在行業(yè)綠色轉型的背景下,該系統(tǒng)的環(huán)保價值同樣突出。通過優(yōu)化電解槽運行參數(shù),可有效降低單位鋁產(chǎn)量的能源消耗與二氧化碳排放,助力企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能降碳目標,契合國家對高耗能行業(yè)的綠色發(fā)展要求。

電解鋁行業(yè)的智能化轉型,本質(zhì)上是通過數(shù)據(jù)賦能打破“灰箱生產(chǎn)”的局限。鋁電解槽運行工況智能監(jiān)測系統(tǒng),以獨創(chuàng)核心技術為支撐,將復雜的電解槽運行過程轉化為可量化、可預測、可控制的數(shù)字化管理體系。從保障生產(chǎn)安全到提升生產(chǎn)效率,從降低能源消耗到助力綠色轉型,該系統(tǒng)正成為電解鋁企業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的核心裝備,為行業(yè)數(shù)字化升級提供堅實的技術支撐,推動電解鋁生產(chǎn)邁入“精準控制、高效低碳”的全新時代。

責任編輯:任飛

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