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近年來，中國鋁業(yè)鄭州有色金屬研究院有限公司（下稱“鄭州研究院”）認真學(xué)習(xí)習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想,努力踐行“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念，通過技術(shù)創(chuàng)新用智能制造武裝電解鋁的生產(chǎn)一線，在改進技術(shù)指標(biāo)的同時，讓更多的電解工從繁重的勞動中解脫出來,共享了新時代科技進步帶來的獲得感、幸福感。

學(xué)做結(jié)合 開發(fā)智能打殼新技術(shù)

    2014年夏天的一個下午，鄭州研究院設(shè)備與自動化研究所負責(zé)人張保偉接到了一個電話。電話中，河南某鋁企業(yè)的負責(zé)人反映，廠里的幾個電解工嫌活太累，竟不辭而別了，廠里一時招不到電解工人，向張保偉詢問有沒有能自動清除錘頭包并科學(xué)下料的設(shè)備。原來，該廠的電解槽“火眼”部位經(jīng)常出現(xiàn)卡下料錘頭、長錘頭包、堵料等下料不暢通的現(xiàn)象。當(dāng)班的電解工需要不斷用十幾斤重的“碓子”去打掉錘頭包、以此解決卡堵料的情況。但是往往這邊剛疏通，那邊又堵了，一個班下來，電解工人累得筋疲力盡，還會因為影響了生產(chǎn)指標(biāo)而扣錢。許多電解工人受不了如此大的勞動強度，不得已選擇離開。

了解到這一情況后，張保偉敏銳地感覺到了市場對技術(shù)的需求。說干就干，開發(fā)智能打殼技術(shù)的研發(fā)團隊成立后，張保偉馬上安排技術(shù)人員到國內(nèi)鋁電解企業(yè)進行現(xiàn)場調(diào)研。發(fā)現(xiàn)這種情況是普遍現(xiàn)象，原因是隨著鋁電解生產(chǎn)朝著大電流、低能耗方向發(fā)展，在實施低溫、低電壓生產(chǎn)過程中，由于原材料、工藝技術(shù)條件等原因，電解質(zhì)粘、氧化鋁溶解性差，就會經(jīng)常出現(xiàn)卡錘頭、長錘頭包、堵料等下料不暢通的現(xiàn)象，造成陽極效應(yīng)多、錘頭更換頻繁、原鋁品位下降、污染物排放不達標(biāo)等后果，大幅增加了電解工人的勞動強度。

鄭州研究院黨委書記樊大林到自動化研究所調(diào)研時指出，鄭州研究院在電解槽的控制上有很好的技術(shù)沉淀，開發(fā)的智能槽控技術(shù)曾經(jīng)“三分天下有其一”，鼓勵大家要對接中國制造2025，在電解槽智能化上干出新的業(yè)績。樊大林一席話，大大激發(fā)了研發(fā)團隊干事創(chuàng)業(yè)的激情。自動化研究所副所長吳軍帶領(lǐng)研發(fā)團隊，冒著酷暑，深入到電解鋁廠進行調(diào)研和技術(shù)交流。在長年從事鋁電解智能控制研究的基礎(chǔ)上，研發(fā)團隊從鋁電解槽打殼監(jiān)控報警裝置的研發(fā)做起，經(jīng)過幾年的努力和奮斗，先后獲得了“一種鋁電解槽下料口防卡堵實時檢測裝置”“一種預(yù)防鋁電解槽打殼錘頭結(jié)殼的裝置”“一種防止鋁電解槽火眼堵塞的裝置”“一種鋁電解槽用下料反饋和漏料監(jiān)測方法”等6項專利。2015年，他們對專利技術(shù)進行集成創(chuàng)新，成功研發(fā)出了第一代鋁電解智能打殼管控系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于新疆某電解鋁企業(yè)。

2016年8月，中國有色金屬工業(yè)協(xié)會組織由中國工程院院士何季麟、桂衛(wèi)華領(lǐng)銜的專家組對“鋁電解槽智能打殼管控系統(tǒng)”進行成果評價。專家組一致認為，該技術(shù)解決了無法直接檢測下料口狀態(tài)、無法智能打殼通孔的難題，提升了槽況穩(wěn)定性，降低能耗及工人勞動強度，減少溫室氣體排放等，整體技術(shù)達到國際先進水平，建議加快在鋁電解行業(yè)進行推廣應(yīng)用。當(dāng)年，該項成果榮獲了省部級二等獎。

2017年，在獲得的實際應(yīng)用經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，該院不斷進行改進完善，又研發(fā)出了鋁電解智能打殼管控系統(tǒng)2.0版。

談起該項原創(chuàng)技術(shù)研發(fā)的艱辛，想到幾年來的奮斗和付出，吳軍感慨地說：“為了實現(xiàn)對錘頭卡堵料的智能探測與控制，我們先后設(shè)計修改了20余種方案，光編程代碼就有5萬多條，打印在A4紙上有50米長，度過了無數(shù)個不眠之夜，但我們覺得值！”

再苦再難 也要讓技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力

    技術(shù)的價值在于應(yīng)用。技術(shù)研發(fā)成功后，研發(fā)人員立馬轉(zhuǎn)換角色，由研發(fā)者變成了推廣人員。鄭州研究院總經(jīng)理史志榮不僅親自幫他們聯(lián)系推廣單位，還特意向團隊介紹了“低溫鋁電解綜合節(jié)能技術(shù)”的成功推廣經(jīng)驗。他指出：“研究院以前是大型鋁電解槽的開拓者，現(xiàn)在我們要做智能鋁電解槽的實現(xiàn)者。無論到哪家企業(yè)，我們以技術(shù)支撐鋁工業(yè)發(fā)展的信念不能丟，攻堅克難的精神不能丟，質(zhì)量第一、客戶至上的理念不能丟。”

萬事開頭難。推廣之初，對新技術(shù)的質(zhì)疑是常態(tài)。相關(guān)企業(yè)紛紛表示：“你們這套技術(shù)和裝備真的行嗎？萬一不行的話，錢花的就太冤枉了。”為了讓企業(yè)充分了解該項技術(shù)，研發(fā)團隊召開了由企業(yè)管理人員、技術(shù)人員和一線操作人員參加的溝通交流會，對該項技術(shù)特點進行全方位講解，面對面地解答問題。讓大家了解到，該系統(tǒng)主要由測控設(shè)備（下位機）和管理軟件（上位機）兩部分組成，上位機在安裝工區(qū)值班室或車間辦公室，并接入語音報警系統(tǒng)，下位機安裝在電解槽旁。通過該系統(tǒng)，電解工人坐在休息室通過電腦就可以觀察到每臺槽、每個下料口的實時狀況，有異常情況就會語音報警。不僅降低工人勞動強度，也對企業(yè)的生產(chǎn)有極大助推作用。

百聞不如一見，千講不如一試。為了讓推廣更具說服力，研發(fā)人員決定先在幾臺電解槽上進行試用，以真實數(shù)據(jù)說話。由于不是大規(guī)模的施工，他們需要自己上電解槽逐臺進行安裝調(diào)試。在不停槽的情況下，槽上部溫度夏天高達70度，加上全套勞保服裝，人站在上面幾分鐘都會渾身濕透。談起這些經(jīng)歷，年輕的研發(fā)工程師魏青無限感慨：“那時，我一上午能喝5升水，上下槽子幾十次。衣服始終都是濕的，都被汗堿浸成了白色。”同樣負責(zé)研發(fā)推廣的高級工程師高鴻光補充說：“不僅如此，調(diào)試的時候，為了防止卡堵，我們需要拿起十幾斤重的‘碓子’幫著清理錘頭長的包。每清理一個，就累得不行，深深感受到了電解工人的不易。”吳軍回憶道：“最艱苦的還是調(diào)試期間的夜里，擔(dān)心設(shè)備出問題，每個人的精神都高度緊張。為了得到最真實的數(shù)據(jù)，我們凌晨三四點就到現(xiàn)場對控制效果全部觀察一遍，并做詳細記錄，幾天下來就有可能得失眠癥。”對于常年待在實驗室的科研人員來說，在這樣的環(huán)境里進行精確安裝和追蹤記錄，確實是一種挑戰(zhàn)，但他們克服了種種困難，堅持了下來。

功夫不負有心人。他們艱苦的勞動取得了很好的成效。幾臺安裝了智能打殼管控設(shè)備的槽子，不僅提高了“火眼”開孔率，降低了效應(yīng)系數(shù)，而且，直徑大于170mm的錘頭長包率不高于5%，大幅降低了電解工人的勞動強度，同時，節(jié)約了壓縮空氣用量，延長了錘頭使用周期，結(jié)束了人工翻槽蓋板查看“火眼”的歷史。

推廣技術(shù) 提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)智能水平

    看到智能打殼管控系統(tǒng)應(yīng)用后所取得的效果，相關(guān)企業(yè)終于打消了疑慮，接連簽約進行大面積推廣。他們在給出好評的同時，還向上級或兄弟單位推薦。中鋁股份山西華圣鋁業(yè)公司在感受到該技術(shù)的好處后，直接向中國鋁業(yè)股份有限公司打報告建議在全公司進行推廣。“鄭州研究院的鋁電解智能打殼（下料）管控系統(tǒng)不僅技術(shù)可靠、效果好，服務(wù)還是一流的。這么好的技術(shù)，當(dāng)然是應(yīng)用得越多越好。”華圣鋁業(yè)電解廠廠長許國有高興地說。

在多方推動下，鋁電解智能打殼（下料）管控系統(tǒng)引起了中鋁集團公司的高度重視。2017年6月，由中鋁集團下發(fā)專門文件在全公司予以推廣，2018年更是直接將其列入推廣項目技術(shù)手冊。

3年多來，該技術(shù)已經(jīng)在中鋁集團內(nèi)外8家企業(yè)推廣應(yīng)用，都取得了顯著效果：“火眼”開孔率達到95%以上，下料暢通；工人勞動強度大幅降低80%，勞動生產(chǎn)率提高50%~80%。“所有使用過該技術(shù)的電解工人見到我之后，都對我表示感謝。說智能打殼設(shè)備就像是孫悟空的火眼金睛，看槽省勁多了，巡槽時間節(jié)省一半以上。”吳軍欣慰地說。經(jīng)濟效益方面，以某鋁企業(yè)400kA系列一個工區(qū)45臺槽的經(jīng)濟指標(biāo)為例，從減少錘頭用量、節(jié)氣量、降低效應(yīng)系數(shù)、提高電流效率、節(jié)約人工成本五個方面進行經(jīng)濟效益測算，一個工區(qū)每年可降本增效57.5萬元，投資回報率高。

為方便管理人員集中查看安裝智能打殼管控系統(tǒng)的狀態(tài)，他們還開發(fā)了WEB版和手機APP版軟件，并提供支持其它MIS的軟件接口。使企業(yè)技術(shù)人員和相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)隨時隨地可以查看電解槽下料情況。

目前，該項技術(shù)已在1200臺鋁電解槽上進行推廣使用。投入應(yīng)用4年來，該設(shè)備運行穩(wěn)定、安全可靠，對提質(zhì)降本、節(jié)約人工成本起到了積極影響，經(jīng)濟、環(huán)保和社會效益顯著，受到了使用廠家的一致好評。

創(chuàng)新無止境，技術(shù)開發(fā)永遠在路上。鄭州研究院廣大技術(shù)人員將在習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想的指導(dǎo)下，乘中國制造2025國家戰(zhàn)略的東風(fēng)，著力開發(fā)更多關(guān)鍵技術(shù)，讓中國的鋁工業(yè)更智能、更環(huán)保、更具競爭力。