眾所周知，我國已成為世界電解鋁生產(chǎn)大國，但還不是生產(chǎn)強國，尤其是我國在智能化生產(chǎn)方面做得還不夠好，甚至存在一定程度的落后，比如一些危險的作業(yè)環(huán)節仍然由人工完成、一些落后和低效的生產(chǎn)設備也仍在應用于生產(chǎn)當中。這些顯然掣肘了我國鋁工業(yè)生產(chǎn)水平與當前全球工業(yè)4.0大環(huán)境的接軌。據了解，一些歐美發(fā)達國家目前鋁工業(yè)智能化水平已經(jīng)達到了較高水準，而我國電解鋁行業(yè)的整體自動(dòng)化程度與發(fā)達國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 )新驅動(dòng)、實(shí)施智能轉型是必然趨勢，同時(shí)也是我國鋁工業(yè)實(shí)現彎道超車(chē)的最佳機遇。

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

發(fā)達國家的打殼下料系統通常和電解槽大修周期相近，在電解槽運行期間，基本不需在電解槽頂部進(jìn)行修理和更換工作。而中國電解鋁工業(yè)中，特別是在打殼氣缸長(cháng)期受低價(jià)低質(zhì)產(chǎn)品惡性競爭的影響下，打殼下料系統通常密封壽命僅有3~12個(gè)月；活塞桿半年左右出現明顯拉痕，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；氣缸設計幾十年無(wú)明顯改進(jìn)，且氣缸需定期加潤滑油，導致無(wú)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、強磁場(chǎng)的環(huán)境下進(jìn)行無(wú)安全防護的作業(yè)，存在明顯的安全隱患。

另外，在傳統氣缸按槽控機信號進(jìn)行全壓打殼下料動(dòng)作時(shí)，如出現堵料或長(cháng)包問(wèn)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(yáng)極效應（通常人員巡視槽數量在9~12臺槽/人·班）。

長(cháng)期以來(lái)，上述的這些問(wèn)題嚴重影響了我國電解鋁工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展水平。如今一種新型的智能打殼下料系統能將上述問(wèn)題迎刃而解。據悉，由內蒙古錦溪科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)錦溪科技）推出的鋁用智能打殼下料系統，通過(guò)特種傳感器陣列、專(zhuān)家控制策略、按需打殼下料，專(zhuān)業(yè)化系統定制產(chǎn)品，實(shí)現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，節氣量在50%以上，產(chǎn)品壽命延長(cháng)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關(guān)鍵部件主要由6部分構成：優(yōu)質(zhì)鋁合金氣缸元件、智能電控箱（帶物聯(lián)網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)傳輸的嵌入式控制系統）、特種傳感器陣列和遙控器（或手機APP控制)、穩恒磁場(chǎng)環(huán)境專(zhuān)用電磁閥和特種合金錘頭。該系統可以實(shí)現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)現電解槽的按需打殼、下料（包括停打、連打、停料、補料、單點(diǎn)下料量調節等工序），以及打殼氣缸錘頭打擊深度按需調整（減小長(cháng)包或堵料發(fā)生，延長(cháng)打擊錘頭壽命）。此外，該系統的相關(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為例，與傳統打殼下料系統相比，可達到減小槽上部工作量70%以上、減小槽巡視工作量50%以上（或人均看槽數量增加一倍）、減小耗氣量50%~80%、延長(cháng)氣缸維修周期3~6倍（3~6年）、延長(cháng)打擊錘頭壽命3~6倍（2~6年）等效果。

系統研發(fā)歷程

然而，一項好的技術(shù)不是一蹴而就的，而是經(jīng)過(guò)了多年的研究和實(shí)踐才慢慢取得成效并成功應用于生產(chǎn)。據錦溪鋁用打殼下料系統主要技術(shù)負責人王建軍介紹，該項智能打殼下料系統的研發(fā)工作始于2008年，當時(shí)任職于南山鋁業(yè)的他就曾多次與博世—力士樂(lè )公司的專(zhuān)家進(jìn)行接觸，此間，了解到國外先進(jìn)的智能氣缸和電解槽槽上打殼下料系統的發(fā)展情況，并經(jīng)過(guò)全面了解和多方面調研，在2009年至2011年與全球氣動(dòng)技術(shù)最強的美國Paker公司開(kāi)始合作，將該系統在錦寧鋁鎂新材料有限公司進(jìn)行了Paker智能氣缸現場(chǎng)應用。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(kāi)發(fā)了第一代全氣控智能打殼下料系統，該系統具有自主知識產(chǎn)權，傳感器為氣缸端蓋內機械閥。同時(shí)，在錦寧鋁鎂新材料有限公司和甘肅東興鋁業(yè)有限公司等項目中進(jìn)行了試用，且運行良好。此外，還與常州恒立氣動(dòng)科技有限公司合作開(kāi)發(fā)了第二代電控智能打殼下料系統，傳感器為氣缸端蓋內機械閥，并增加壓力開(kāi)關(guān)傳感器，引入了部分專(zhuān)家控制策略對電解槽進(jìn)行智能控制。目前，該系統已在錦聯(lián)鋁材400kA系列電解槽上試用，共計10（8+2）臺電解槽至今運行已3年以上。

據王建軍介紹，從2016年至今，該智能打殼下料系統第二代產(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規?；瘧?。第三代產(chǎn)品為全智能電控打殼下料系統，傳感器為電感應傳感器陣列，到目前為止，第三代產(chǎn)品應用的各項指標運行平穩，效果非常理想。

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

據悉，為保障產(chǎn)品質(zhì)量穩定和持續改進(jìn)，內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家代工方，但相關(guān)傳感器和控制系統部分供應和裝配均由內蒙古錦溪科技有限公司完成。

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