眾所周知，我國(guó)已成為世界電解鋁生產(chǎn)大國(guó)，但還不是生產(chǎn)強(qiáng)國(guó)，尤其是我國(guó)在智能化生產(chǎn)方面做得還不夠好，甚至存在一定程度的落后，比如一些危險(xiǎn)的作業(yè)環(huán)節(jié)仍然由人工完成、一些落后和低效的生產(chǎn)設(shè)備也仍在應(yīng)用于生產(chǎn)當(dāng)中。這些顯然掣肘了我國(guó)鋁工業(yè)生產(chǎn)水平與當(dāng)前全球工業(yè)4.0大環(huán)境的接軌。據(jù)了解，一些歐美發(fā)達(dá)國(guó)家目前鋁工業(yè)智能化水平已經(jīng)達(dá)到了較高水準(zhǔn)，而我國(guó)電解鋁行業(yè)的整體自動(dòng)化程度與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在一些差距。所以在全球智能制造的大浪潮下，電解鋁行業(yè)推行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、實(shí)施智能轉(zhuǎn)型是必然趨勢(shì)，同時(shí)也是我國(guó)鋁工業(yè)實(shí)現(xiàn)彎道超車的最佳機(jī)遇。

作為電解鋁生產(chǎn)工序中的重要環(huán)節(jié)——鋁電解打殼下料系統(tǒng)即如此。

發(fā)達(dá)國(guó)家的打殼下料系統(tǒng)通常和電解槽大修周期相近，在電解槽運(yùn)行期間，基本不需在電解槽頂部進(jìn)行修理和更換工作。而中國(guó)電解鋁工業(yè)中，特別是在打殼氣缸長(zhǎng)期受低價(jià)低質(zhì)產(chǎn)品惡性競(jìng)爭(zhēng)的影響下，打殼下料系統(tǒng)通常密封壽命僅有3~12個(gè)月；活塞桿半年左右出現(xiàn)明顯拉痕，造成隱性或顯性漏氣；電解槽打殼錘頭在4~10個(gè)月需進(jìn)行更換；氣缸設(shè)計(jì)幾十年無明顯改進(jìn)，且氣缸需定期加潤(rùn)滑油，導(dǎo)致無法使用可再生性良好的鋁合金缸體。以上情況大大降低了人均工效以及浪費(fèi)了材料，不僅如此，工作人員還需要頻繁地在電解槽頂部高溫、高空、強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下進(jìn)行無安全防護(hù)的作業(yè)，存在明顯的安全隱患。

另外，在傳統(tǒng)氣缸按槽控機(jī)信號(hào)進(jìn)行全壓打殼下料動(dòng)作時(shí)，如出現(xiàn)堵料或長(zhǎng)包問題，則需人工進(jìn)行處理，故而造成人均生產(chǎn)效率較低，并且如若人工巡視處理不及時(shí)易造成陽極效應(yīng)（通常人員巡視槽數(shù)量在9~12臺(tái)槽/人·班）。

長(zhǎng)期以來，上述的這些問題嚴(yán)重影響了我國(guó)電解鋁工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平。如今一種新型的智能打殼下料系統(tǒng)能將上述問題迎刃而解。據(jù)悉，由內(nèi)蒙古錦溪科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱錦溪科技）推出的鋁用智能打殼下料系統(tǒng)，通過特種傳感器陣列、專家控制策略、按需打殼下料，專業(yè)化系統(tǒng)定制產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了降低槽上部檢修工作量70%以上，電解槽巡視工作量降低50%以上，節(jié)氣量在50%以上，產(chǎn)品壽命延長(zhǎng)6倍的效果。

助推鋁工業(yè)降本增效

錦溪科技鋁用智能打殼下料系統(tǒng)關(guān)鍵部件主要由6部分構(gòu)成：優(yōu)質(zhì)鋁合金氣缸元件、智能電控箱（帶物聯(lián)網(wǎng)和無線傳輸?shù)那度胧娇刂葡到y(tǒng)）、特種傳感器陣列和遙控器（或手機(jī)APP控制)、穩(wěn)恒磁場(chǎng)環(huán)境專用電磁閥和特種合金錘頭。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)電解槽上打殼功能單點(diǎn)控制或任意組合聯(lián)控、下料功能單點(diǎn)控制或任意組合聯(lián)控和氟化鹽的自動(dòng)控制。同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)電解槽的按需打殼、下料（包括停打、連打、停料、補(bǔ)料、單點(diǎn)下料量調(diào)節(jié)等工序），以及打殼氣缸錘頭打擊深度按需調(diào)整（減小長(zhǎng)包或堵料發(fā)生，延長(zhǎng)打擊錘頭壽命）。此外，該系統(tǒng)的相關(guān)電氣元件和傳感器還采用多重防磁技術(shù)，可保證不受外部磁場(chǎng)影響。

以錦溪第三代智能打殼下料系統(tǒng)為例，與傳統(tǒng)打殼下料系統(tǒng)相比，可達(dá)到減小槽上部工作量70%以上、減小槽巡視工作量50%以上（或人均看槽數(shù)量增加一倍）、減小耗氣量50%~80%、延長(zhǎng)氣缸維修周期3~6倍（3~6年）、延長(zhǎng)打擊錘頭壽命3~6倍（2~6年）等效果。

系統(tǒng)研發(fā)歷程

然而，一項(xiàng)好的技術(shù)不是一蹴而就的，而是經(jīng)過了多年的研究和實(shí)踐才慢慢取得成效并成功應(yīng)用于生產(chǎn)。據(jù)錦溪鋁用打殼下料系統(tǒng)主要技術(shù)負(fù)責(zé)人王建軍介紹，該項(xiàng)智能打殼下料系統(tǒng)的研發(fā)工作始于2008年，當(dāng)時(shí)任職于南山鋁業(yè)的他就曾多次與博世—力士樂公司的專家進(jìn)行接觸，此間，了解到國(guó)外先進(jìn)的智能氣缸和電解槽槽上打殼下料系統(tǒng)的發(fā)展情況，并經(jīng)過全面了解和多方面調(diào)研，在2009年至2011年與全球氣動(dòng)技術(shù)最強(qiáng)的美國(guó)Paker公司開始合作，將該系統(tǒng)在錦寧鋁鎂新材料有限公司進(jìn)行了Paker智能氣缸現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。隨后，在2011年至2013年，又與江蘇恒立液壓股份有限公司聯(lián)手，合作開發(fā)了第一代全氣控智能打殼下料系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，傳感器為氣缸端蓋內(nèi)機(jī)械閥。同時(shí)，在錦寧鋁鎂新材料有限公司和甘肅東興鋁業(yè)有限公司等項(xiàng)目中進(jìn)行了試用，且運(yùn)行良好。此外，還與常州恒立氣動(dòng)科技有限公司合作開發(fā)了第二代電控智能打殼下料系統(tǒng)，傳感器為氣缸端蓋內(nèi)機(jī)械閥，并增加壓力開關(guān)傳感器，引入了部分專家控制策略對(duì)電解槽進(jìn)行智能控制。目前，該系統(tǒng)已在錦聯(lián)鋁材400kA系列電解槽上試用，共計(jì)10（8+2）臺(tái)電解槽至今運(yùn)行已3年以上。

據(jù)王建軍介紹，從2016年至今，該智能打殼下料系統(tǒng)第二代產(chǎn)品在錦聯(lián)鋁材的500kA槽上全部采用，且在錦聯(lián)400kA槽上進(jìn)行了第三代全智能打殼下料系統(tǒng)規(guī)模化應(yīng)用。第三代產(chǎn)品為全智能電控打殼下料系統(tǒng)，傳感器為電感應(yīng)傳感器陣列，到目前為止，第三代產(chǎn)品應(yīng)用的各項(xiàng)指標(biāo)運(yùn)行平穩(wěn)，效果非常理想。

王建軍說，鋁用智能打殼下料系統(tǒng)是鋁電解生產(chǎn)中提高人均工效的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是鋁電解生產(chǎn)中重要的節(jié)能環(huán)節(jié)。而錦溪科技鋁用智能打殼下料系統(tǒng)可確保投資回收期小于2年，有利于轉(zhuǎn)變行業(yè)氣缸低采購成本，高運(yùn)行成本的弊端。

據(jù)悉，為保障產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和持續(xù)改進(jìn)，內(nèi)蒙古錦溪科技有限公司將常州恒立氣動(dòng)科技有限公司定為鋁用氣缸材料獨(dú)家代工方，但相關(guān)傳感器和控制系統(tǒng)部分供應(yīng)和裝配均由內(nèi)蒙古錦溪科技有限公司完成。

作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，內(nèi)蒙古錦溪科技有限公司在鋁工業(yè)智能制造、節(jié)能降耗、資源綜合利用等方面進(jìn)行了充分的儲(chǔ)備，未來，還將通過不斷創(chuàng)新，引領(lǐng)鋁用智能打殼下料系統(tǒng)的技術(shù)革新。