王云靖

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，人們的生活水平逐漸提高。現(xiàn)如今人們對于生活的標準和要求也越來越高，鋁作為人們生活中必不可少的生活材料其產(chǎn)出方式得到了全世界人民的高度關(guān)注。為了滿足社會對鋁材料的需求，我國電解鋁項目逐年增多，規(guī)模也在逐步擴大。為此，電解鋁生產(chǎn)過程的安全性也需要得到相應(yīng)的提高?；诖?，本文簡要介紹了電解鋁企業(yè)生產(chǎn)特點，并對其智能化操控系統(tǒng)進行詳細分析，同時探究其操控方法，以推進電解鋁行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電解鋁;生產(chǎn)設(shè)備;智能化操控系統(tǒng);操控方法

引言

在社會的不斷變革下，我國電解鋁行業(yè)也得到了長足的發(fā)展?，F(xiàn)如今我國電解鋁行業(yè)的相關(guān)部分技術(shù)已經(jīng)達到世界領(lǐng)先水平。但在電解鋁生產(chǎn)智能化設(shè)備方面，我國水平依然較為落后。電解鋁智能化設(shè)備的各個系統(tǒng)由于其具有獨立的結(jié)構(gòu)，運行過程中也是獨立的，我國在生產(chǎn)過程中，協(xié)調(diào)各個系統(tǒng)相互配合和后期維護保養(yǎng)的能力依然有所不足，這就導(dǎo)致電解鋁智能化生產(chǎn)設(shè)備無法充分的發(fā)揮其原有功能，也間接的增加了工作人員的勞動強度、生產(chǎn)效率不高的問題。

一、電解鋁企業(yè)生產(chǎn)特點

目前，我國在經(jīng)濟不斷發(fā)展的形勢下各行各業(yè)也得到了巨大的進步。其中工業(yè)、交通運輸和建筑業(yè)以及電力傳輸都離不開鋁材料的應(yīng)用。而電解鋁作為鋁材料生產(chǎn)最重要的途徑之一在我國也得到了廣泛的關(guān)注?，F(xiàn)如今電解鋁企業(yè)如雨后春筍遍地開花，并且成長勢頭極為迅猛。

現(xiàn)就包頭鋁業(yè)有限公司進行深入探析，發(fā)現(xiàn)在其生產(chǎn)過程中一直遵循著“成為鋁冶煉、鋁合金行業(yè)世界一流企業(yè)”的愿景，并且在生產(chǎn)中如下幾個特點：①生產(chǎn)鋁錠的過程具有連續(xù)性的特點;②電解鋁企業(yè)由于其設(shè)備的特殊性一般無法熔煉其他金屬物質(zhì)，因此其具有產(chǎn)品單一的特點;③作為電解鋁生產(chǎn)企業(yè)，其生產(chǎn)設(shè)備一般造價較高，如果遇到故障停產(chǎn)將會給企業(yè)帶來巨大的損失。包頭鋁業(yè)有限公司是流程型生產(chǎn)企業(yè)，其一般具有較高的自動化程度，因此在設(shè)備投入生產(chǎn)前需要對設(shè)備進行全面檢測，調(diào)節(jié)工藝參數(shù)，并進行聯(lián)動測試，以防在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題影響企業(yè)的效益。④包頭鋁業(yè)有限公司已經(jīng)將環(huán)保新技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)當中，積極響應(yīng)了我國環(huán)保方針，為環(huán)保事業(yè)做出貢獻。

二、電解鋁智能化操控系統(tǒng)

智能化操控系統(tǒng)是以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息通訊技術(shù)等集合實現(xiàn)的。該系統(tǒng)是通過對算法的編程和設(shè)備的聯(lián)動來實現(xiàn)自動智能化控制的能力。智能化操控系統(tǒng)一般具有通過參數(shù)調(diào)節(jié)而到達產(chǎn)品質(zhì)量改變的特點。

在電解鋁企業(yè)當中，電解鋁槽是必不可少的設(shè)備，其中一般會將電、磁場、熱能等能量進行相互轉(zhuǎn)換，并且在其中電解質(zhì)也會出現(xiàn)物理和化學(xué)的變化。在電解鋁操控系統(tǒng)中，經(jīng)過人工周期性長時間作業(yè)，在無法測算的失誤積累上，電解鋁槽會出現(xiàn)各種各樣的問題。槽電壓與槽電流是電解過程中最為主要的信號，通過該信號的監(jiān)測能夠避免大部分生產(chǎn)過程中的問題。如果需要進行電壓調(diào)節(jié)，可以通過機械裝置調(diào)節(jié)極距、去除槽內(nèi)沉集余料等方式來進行調(diào)節(jié)，這種方式也能夠改變電解質(zhì)中溶液的濃度。在生產(chǎn)過程中，無法有效進行氧化鋁溶液的濃度測試，然而想要對其作出改變可以通過改變下料周期的方式進行。在手動控制方面，鋁電解槽具有變量難以控制、時間周期把握不準等特性，從而造成一系列不確定的結(jié)果。而電解鋁智能化控制系統(tǒng)能夠有效的控制這些變量，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性，已提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

三、智能化操控方法研究

現(xiàn)如今，我國電解鋁企業(yè)已經(jīng)開始準備將智能化控制系統(tǒng)應(yīng)用于實際生產(chǎn)過程中。該系統(tǒng)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對電解鋁槽的精準控制。

在系統(tǒng)的操控過程中，工作人員通過對子系統(tǒng)、動態(tài)仿真系統(tǒng)的控制，以及對電解鋁槽狀態(tài)的監(jiān)測，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的獨立且協(xié)調(diào)合作的運行，進而實現(xiàn)鋁的高效生產(chǎn)。

3.1新型電解鋁槽監(jiān)測系統(tǒng)

電解鋁槽監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測得出的數(shù)據(jù)在精確程度上并不完善，從而在后續(xù)的生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)生產(chǎn)問題，造成企業(yè)的損失。為了解決這個問題，在電解鋁槽監(jiān)測系統(tǒng)中加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對專家只系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有獨立的知識庫構(gòu)建，通過該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠有效的提升監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性和完全性，從而在一定程度上能夠提高產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量，進而實現(xiàn)電解鋁企業(yè)效益的提升。

3.2實時操控子系統(tǒng)

推理機作為實時操控子系統(tǒng)的重要組成部分在電解鋁企業(yè)中也得到了廣泛的應(yīng)用。推理機運用的部分規(guī)則可以通過借助“ifthen”模糊產(chǎn)生式來展示，推理機使用的全部規(guī)則可以對規(guī)則集進行分組，然后集中保存于規(guī)則庫里。這種庫通過自修復(fù)、情況分析、控制設(shè)

定值修正、以及下料和極距的控制因素組合而成的規(guī)則集。借助槽況的變化和控制模式的變化情況，電解槽可將輸入模糊變量所對應(yīng)的精確值的論域及輸出模糊變量所對應(yīng)的精確值論域進行修訂，從而幫助在線自動調(diào)整模糊專家控制器實現(xiàn)動態(tài)與靜態(tài)品質(zhì)目標，并且保證效果與效率。

3.3在線仿真子系統(tǒng)

在線仿真子系統(tǒng)是一種利用物理場計算機仿真原理來實現(xiàn)對所有能收集和量化來的物理場變化的系統(tǒng)。該系統(tǒng)借助動態(tài)仿真數(shù)學(xué)模型與物理場特征參數(shù)來求解，進而利用二維動態(tài)圖來形實現(xiàn)仿真效果的系統(tǒng)。此系統(tǒng)中最具價值的技術(shù)是槽內(nèi)的溫度分布及槽膛內(nèi)部形狀。

四、設(shè)備智能化系統(tǒng)操控下的包頭鋁業(yè)有限公司

現(xiàn)如今，包頭鋁業(yè)有限公司也隨著時代的進步而大力發(fā)展著。包頭鋁業(yè)現(xiàn)如今圍繞“成為鋁冶煉、鋁合金行業(yè)世界一流企業(yè)”的愿景，以“一體兩翼”為優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)目標，堅持“聚焦戰(zhàn)略、提升管理、改革創(chuàng)新、穩(wěn)健發(fā)展”的治企理念，以“對標管理”為企業(yè)日常工作主線，以“適應(yīng)理念、轉(zhuǎn)變觀念、提升素質(zhì)”為企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展支撐，努力突破制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸，持續(xù)推進企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。并且在生產(chǎn)設(shè)備方面以管理水平，提高設(shè)備的運行效率。通過完善設(shè)備績效管理制度，開展“小改小革”、“技術(shù)創(chuàng)新”工作，對設(shè)備管理、檢修、維護過程中出現(xiàn)的“金點子”、“銀點子”，制定完善的獎勵機制;抓好“跑、冒、滴、漏”治理，從源頭遏制能耗問題，為我國的環(huán)保做出一定的貢獻。

五、結(jié)語

綜上所述，在當今社會，鋁被廣泛應(yīng)用于我們生活中的方方面面。而電解鋁智能化操控系統(tǒng)在電解鋁行業(yè)又有著重要的作用。在實際生產(chǎn)過程中，鋁錠生產(chǎn)企業(yè)通過對新型電解鋁槽監(jiān)測系統(tǒng)、實施控制系統(tǒng)、在線仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠有效的提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，從而達到企業(yè)發(fā)展的目的，進而也能夠推動社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]劉總兵. 電解鋁生產(chǎn)過程中的危險和有害因素分析[J]. 中國金屬通報，2019（01）：250+253.

[2]朱邦成. 電解鋁生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[J]. 世界有色金屬，2019（04）：317+319.

[3]傅開偉，王勇，唐榮海，田應(yīng)甫. 電解鋁生產(chǎn)全過程監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用[J]. 鋁加工，2014（04）：52-56.