淺析氧化鋁生產過程自動化的現狀與發展趨勢

陳歲宏

摘 要 在我國經濟迅速發展的大背景下，我國氧化鋁的生產過程逐漸傾向于自動化。本文從我國生產氧化鋁的自動化現狀出發，全面分析了自動化控制技術在氧化鋁生產行業內的應用趨勢。并且本文提出了要通過利用先進的控制技術以及相關設備替換掉原有的傳統設備，對生產過程所涉及到的控制系統進行全面的完善和改造，并結合現代網絡計算機技術以及更為先進的生產管理模式，實現氧化鋁企業內部的管控一體化發展，以此來更好地控制氧化鋁的實際生產過程。

關鍵詞 自動化技術 一體化控制 趨勢研究

中圖分類號：TF11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）11-0015-02

1 現狀分析

由于我國工業生產起步較晚，導致我國在氧化鋁生產過程中開始利用自動化技術的時間點也晚于西方強國，直到上個世紀80年代，相關的自動控制以及自動檢測設備才逐漸被應用于我國的氧化鋁生產過程當中，其中很多的燒結法工序都需要易磨損、易結巴、高溫高壓等特殊環境，并且有相當一部分的環節具有難以檢測的特點，因此我國的測控儀表水平需要盡快得到提高。在此基礎上，相關企業應該加快引進更加先進的控制管理系統和分析設備，提高市場競爭力。

在我國現階段，以DCS為代表的氧化鋁工業生產控制手段逐漸被廣泛應用。其主要集中在在拜耳法生產部分，涉及到蒸發、高壓溶解和氫氧化鋁焙燒等多個方面和環節。在此基礎上，我國的氧化鋁生產過程逐步實現了工序級和車間級的自動控制，這在一定程度上代表著氧化鋁自動化控制生產的最佳水準。但是由于我國難以直接借助其他發達國家先進的自動化技術，國內實際上的自動化水平仍然較低，這極大地遏制了我國氧化鋁生產行業的發展。近些年來，我國借助計算機網絡技術快速發展的東風之力，很多的氧化鋁工廠和企業也在加緊網絡設施的建設，有效地緩解了我國氧化鋁生產的生存壓力，在一定程度上提高了我國氧化鋁生產的實際效益。[1]

2 自動化生產過程的發展趨勢

2.1 新型儀表大量出現

近些年，由于科技的發展，市場上出現了大量的新型自動化儀表設備，這種儀表相對于過去具有性能穩定、可靠性強的優點，例如常見的核子稱、雷達料位計、超聲波流量計、射頻導納料位計等，大面積應用這些先進儀表能夠更好地輔助相關工作者解決測控難題，改善了流量測量、料位測量等諸多常見的氧化鋁生產問題。而從控制手段的角度來講，在原有控制手段的基礎上出現了變頻調速控制器以及凸輪撓曲調節閥等設備。這些設備的問世，有效地幫助了我國增強在生產氧化鋁過程中對相關環節的控制力度。并且，大面積推廣此類設備的應用，為我國更快步入氧化鋁生產新時代奠定了堅實基礎。此外，由于電子技術的發展，市場上涌現出了一大批體積更小、速度更快、功能更強的微型電子處理器，這些先進的微電子處理器在原有的功能基礎上均增加了信息儲存、邏輯判斷和數學運算等功能，并且在特定條件下還具有通訊功能。[2]這些先進的儀表裝置相對于常規儀表，所涉及到的精密度更高，自動化水平也更高，還能夠進行更為靈活的自動化控制，所以，在我國氧化鋁生產行業內，更加先進的智能儀表將會逐漸代替傳統儀表（見圖1、圖2）。

2.2 DCS將被更廣泛地融入于氧化鋁生產行業

DCS即分散拉制系統，現階段我國已經成功將DCS實踐于氧化鋁地生產過程當中，并且取得了優異的成績。但是，由于我國在測控方面還存在著技術不完善等問題，導致DCS的實際應用范圍難以擴大。由于OSI及ISO提出了更加高層次的網絡互聯思想，人們對于應用DCS的思想也逐漸變得更加開放，并且開放思想逐漸成為了DCS的思想基礎，而缺乏開放思想的產品則難以得到發展。[3]開放性思想要求不同的廠家之間要將自身的產品轉變為具有可互聯性、可互換性、可替代性的高層次產品。通常情況下，DCS想要獲得開放性，就要應用三層式的網絡結構，并采用分式數據庫進行數據庫管理。基于此，未來的產品將以開放的DCS為主導產品，并且在氧化鋁生產行業內將會逐漸淘汰掉過去的常規DCS。

2.3 大面積推廣現場總線技術

自現場總線技術問世以來，就持續受到了人們的關注。現場總線技術應用了網絡化技術和數字技術，并且具有著極大的開放性，因此，在近些年，現場總線技術得到了大力發展，對于氧化鋁生產的自控領域也產生了極其深遠的影響。但凡事都有兩面性，在現場總線技術產生高額收益的同時，由于世界著名的DCS廠商為了追求更大的市場份額，堅決持有自身的技術標準，這導致世界市場上的現場總線涉及到的產品種類相當復雜，這就促使人們難以對現場總線產品進行合理地選擇，從而限制了現場總線技術在氧化鋁生產過程中的應用。但事物都有一個不斷發展的過程，無論現場總線技術是否能夠具有統一的標準，現場總線技術所帶來的實際效益都是不可否認的。[4]因此，隨著時間的推移，現場總線技術必將會被逐步應用于氧化鋁的自動化生產過程之中，我國的氧化鋁生產行業整體也會因此得到發展。

3 結語

先進的控制技術和控制設備接連問世，以及自動化技術的不斷發展，都為我國氧化鋁生產行業的發展奠定了夯實的基礎。但是，由于我國現階段的氧化鋁生產環節的流程較長，各個不同的部門之間關系復雜，并且相互之間存在制約現象，還需要相關的從業人員及科研人員進行深入研究，盡快找出解決辦法，從而加快我國氧化鋁行業生產水平的提高，進而推動我國工業生產和社會經濟的更快速發展。

參考文獻：

[1] 張鐵志，弭飛飛.基于氧化鋁生產工藝中的節能降本技術研究[J].世界有色金屬，2020（16）：12-13.

[2] 董菲，史玉娟，鹿方，王寧，黎娜.基于氧化鋁生產工藝中的線性規劃模式構建分析[J].中國金屬通報，2020（08）：6-7.

[3] 李永勝.氧化鋁廠生產中電氣自動化控制技術的應用與發展探討[J].世界有色金屬，2020（08）：31-32.

[4] 詹海英，王濤.在線自動化檢測系統在拜耳法生產氧化鋁中的應用[J].世界有色金屬，2019（04）：23-24.