CN107955951B - 一种电解铝全生命周期的管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解铝的管理方法，尤其涉及一种电解铝全生命周期的管理方法。包括筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常生产运行阶段、停槽阶段；其中筑槽阶段：在施工期间，为施工单位设立施工标准以及工艺要求，并对施工信息进行管理以及信息记录；焙烧阶段：在焙烧期间，对电解槽的物料信息、操作信息、槽况信息进行记录；启动阶段：在启动期间，对电解槽运行参数进行记录以及监控。本发明的优点效果：在电解槽运行阶段，对电解槽建立数学模型，分别建立电解槽几大核心参数的分析因子，从而达到提高槽生命，提高电解生产效率的目的。

Description

一种电解铝全生命周期的管理方法

技术领域

本发明涉及一种电解铝的管理方法，尤其涉及一种电解铝全生命周期的管理方法。

背景技术

铝电解是典型的连续流程工业，电解槽全生命周期管理 (Product Life-CycleManagement，PLM)贯穿电解槽全生命周期的五个阶段，即筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常运行阶段、停槽阶段，采集电解槽在不同生命阶段的关键数据参数，覆盖设备、能源、化验、物料、测量等几大类影响电解槽运行的数据，建立电解槽数学模型。当前电解铝厂的制造执行系统只关注于电解铝厂正常生产运行阶段，这种管理系统只能单一性的维系电解铝厂的生产运营，并且只能满足电解铝厂的常规需求，甚至还存在以下几点弊端：

1、现有制造执行系统只集成了正常生产运行的信息，却在筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、停槽阶段存在电解槽的管理盲区，无法对铝电解生产进行全局性把握和分析，以及依据电解铝行业生产特点，建立数学模型，对电解铝核心控制参数进行预测分析。例如：电解槽的寿命是电解铝厂的重要经济指标之一，筑槽施工单位对电解槽筑槽材料、加工工艺的选择，电解槽早期的破损情况，焙烧启动阶段的升温曲线、以及正常生产运行的操作维护水平，都会影响电解槽的寿命，而现有系统只对生产管理上影响电解槽的因素进行分析和探讨。

2、现有制造执行系统只是对设备、物料、能源进行统计，缺乏依据铝电解特定操作开发定制化的方法，例如：出铝操作、配铝操作、换极操作以及抬母线操作等。

3、当下的电解铝制造执行系统由于缺乏对筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、停槽阶段的信息统计，在出现生产异常时，无法对具有相同特征的电解槽进行特征提取，无法实现对高危电解槽的特征监控。

4、当下的电解铝制造执行系统缺乏对电解槽的核心参数搭建数学模型，如：分子比调整量数学模型、氟盐添加量数据模型等，因此存在对电解铝核心参数的控制盲点。

发明内容

为解决上述技术问题本发明提供一种电解铝全生命周期的管理方法，目的是提高工作的效率和质量。

为达上述目的本发明一种电解铝全生命周期的管理方法，包括筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常生产运行阶段、停槽阶段；

其中筑槽阶段：在施工期间，为施工单位设立施工标准以及工艺要求，并对施工信息进行管理以及信息记录；

焙烧阶段：在焙烧期间，对电解槽的物料信息、操作信息、槽况信息进行记录；

启动阶段：在启动期间，对电解槽运行参数进行记录以及监控；

正常生产运行阶段：启动后进行日常电解槽维护，日常电解槽维护包括对电解槽进行出铝管理、配铝管理、换极管理、抬母线管理和测量管理，并进行制订电解计划、作业计划和生产考核，根据对出铝管理、配铝管理、换极管理和抬母线管理制订生产统计，根据测量管理形成分子比调整量分析因子、氟盐添加量分析因子、槽况稳定性分析因子、工区/车间经济指标因子和离散度分析因子；

停槽阶段：对电解槽常规停槽、意外停槽后记录问题,在计划停槽前、停槽时及停槽后采取了措施建立档案并进行停槽分析。

筑槽阶段的施工信息录入筑槽档案。

焙烧阶段中对焙烧启动方案选择，包括焦粒启动方案和燃气启动方案；焦粒启动方案包括挂极、装炉和软连接，燃气启动方案包括挂极和装炉，当焙烧启动方案符合焙烧标准进行焙烧，不符合重新进行选择；焙烧后对物料进行计量，建立物料消耗档案。

在启动阶段对启动准备步骤进行常规测量，常规测量包括操作班组进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度、槽温以及原铝的化验作业，根据常规测量形成对电解槽焙烧启动温度曲线分析和启动参数分析；启动准备后进行启动。

出铝管理，进行出铝操作后建立出铝档案；换极管理，进行换极操作后建立换极档案；抬母线管理，进行抬母线操作后建立抬母线档案；配铝管理，进行配铝操作后建立配铝档案；根据出铝档案、换极档案、配铝档案和抬母线档案进行生产统计，根据生产统计生成日报月报；根据电解计划生成生产计划；根据作业计划生产作业安排；根据生产考核生成考核方案；测量管理进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度和槽温测量，并与原铝的化验数据和槽控数据进行数据集成。

分子比调整量分析因子：用于以考虑两水平、槽温、氟化铝利用率参数核算出分子比调整量，对电解槽核心参数分子比进行参数核算，结合化验结果，为调整槽况提供依据；

氟盐添加量分析因子：在保证电解槽稳定运行的前提下，通过经验公式给出氟盐添加量调整提供依据，优化物料配置；

槽况稳定性分析因子：为保证电解槽稳定高效运行，结合化验、测量、槽控的参数进行一定周期内趋势分析；

工区/车间经济指标因子：用于对产量、质量、效率、电耗、碳耗和成本体现过程控制功能；

离散度分析因子：自动统计出18cm-28cm的电解槽台数、铝水平的平均值、标准差、铝水平低于正常范围的台数、高于正常范围的台数，监督槽温、工作电压、炉底压降、分子比、质水平、铝水平的分布情况。

本发明的优点效果：本发明覆盖了电解槽全生命周期的五个阶段：筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常生产运行阶段、停槽阶段，并依据电解槽的核心控制指标建立数据模型，对核心参数进行控制。在电解槽运行阶段，对电解槽建立数学模型，分别建立电解槽几大核心参数的分析因子，从而达到提高槽生命，提高电解生产效率的目的。

附图说明

图1是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图所示本发明一种电解铝全生命周期的管理方法，包括筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常生产运行阶段、停槽阶段；

其中筑槽阶段：在施工期间，为施工单位设立施工标准以及工艺要求，并对施工信息进行管理以及信息记录；筑槽阶段的施工信息录入筑槽档案。

焙烧阶段：在焙烧期间，对电解槽的物料信息、操作信息、槽况信息进行记录；焙烧阶段中对焙烧启动方案选择，包括焦粒启动方案和燃气启动方案；焦粒启动方案包括挂极、装炉和软连接，燃气启动方案包括挂极和装炉，当焙烧启动方案符合焙烧标准进行焙烧，不符合重新进行选择；焙烧后对物料进行计量，建立物料消耗档案。

启动阶段：在启动期间，对电解槽运行参数进行记录以及监控；在启动阶段对启动准备步骤进行常规测量，常规测量包括操作班组进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度、槽温以及原铝的化验作业，根据常规测量形成对电解槽焙烧启动温度曲线分析和启动参数分析；启动准备后进行启动。

正常生产运行阶段：启动后的日常电解槽维护，日常电解槽维护包括对电解槽进行出铝管理、配铝管理、换极管理、抬母线管理和测量管理，并进行制订电解计划、作业计划和生产考核，根据对出铝管理、配铝管理、换极管理和抬母线管理制订生产统计，根据测量管理形成分子比调整量分析因子、氟盐添加量分析因子、槽况稳定性分析因子、工区/车间经济指标因子和离散度分析因子；出铝管理，进行出铝操作后建立出铝档案；换极管理，进行换极操作后建立换极档案；抬母线管理，进行抬母线操作后建立抬母线档案；配铝管理，进行配铝操作后建立配铝档案；根据出铝档案、换极档案、配铝档案和抬母线档案进行生产统计，根据生产统计生成日报月报；根据电解计划生成生产计划；根据作业计划生产作业安排；根据生产考核生成考核方案；测量管理进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度和槽温测量，并与原铝的化验数据和槽控数据进行数据集成；

分子比调整量分析因子：用于以考虑两水平、槽温、氟化铝利用率参数核算出分子比调整量，对电解槽核心参数分子比进行参数核算，结合化验结果，为调整槽况提供依据；

氟盐添加量分析因子：在保证电解槽稳定运行的前提下，通过经验公式给出氟盐添加量调整提供依据，优化物料配置；

槽况稳定性分析因子：为保证电解槽稳定高效运行，结合化验、测量、槽控的参数进行一定周期内趋势分析；

工区/车间经济指标因子：用于对产量、质量、效率、电耗、碳耗和成本体现过程控制功能；

离散度分析因子：自动统计出18cm-28cm的电解槽台数、铝水平的平均值、标准差、铝水平低于正常范围的台数、高于正常范围的台数，监督槽温、工作电压、炉底压降、分子比、质水平、铝水平的分布情况。

停槽阶段：对电解槽常规停槽、意外停槽后记录问题,在计划停槽前、停槽时及停槽后采取了措施建立档案并进行停槽分析。

Claims (2)

1.一种电解铝全生命周期的管理方法，其特征在于包括筑槽阶段、焙烧阶段、启动阶段、正常生产运行阶段、停槽阶段；

其中筑槽阶段：在施工期间，为施工单位设立施工标准以及工艺要求，并对施工信息进行管理以及信息记录；

焙烧阶段：在焙烧期间，对电解槽的物料信息、操作信息、槽况信息进行记录；

启动阶段：在启动期间，对电解槽运行参数进行记录以及监控；

正常生产运行阶段：启动后进行日常电解槽维护，日常电解槽维护包括对电解槽进行出铝管理、配铝管理、换极管理、抬母线管理和测量管理，并进行制订电解计划、作业计划和生产考核，根据对出铝管理、配铝管理、换极管理和抬母线管理制订生产统计，根据测量管理形成分子比调整量分析因子、氟盐添加量分析因子、槽况稳定性分析因子、工区/车间经济指标因子和离散度分析因子；

停槽阶段：对电解槽常规停槽、意外停槽后记录问题,在计划停槽前、停槽时及停槽后采取了措施建立档案并进行停槽分析；

焙烧阶段中对焙烧启动方案选择，包括焦粒启动方案和燃气启动方案；焦粒启动方案包括挂极、装炉和软连接，燃气启动方案包括挂极和装炉，当焙烧启动方案符合焙烧标准进行焙烧，不符合重新进行选择；焙烧后对物料进行计量，建立物料消耗档案；

在启动阶段对启动准备步骤进行常规测量，常规测量包括操作班组进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度、槽温以及原铝的化验作业，根据常规测量形成对电解槽焙烧启动温度曲线分析和启动参数分析；启动准备后进行启动；

出铝管理，进行出铝操作后建立出铝档案；换极管理，进行换极操作后建立换极档案；抬母线管理，进行抬母线操作后建立抬母线档案；配铝管理，进行配铝操作后建立配铝档案；根据出铝档案、换极档案、配铝档案和抬母线档案进行生产统计，根据生产统计生成日报月报；根据电解计划生成生产计划；根据作业计划生产作业安排；根据生产考核生成考核方案；测量管理进行阳极电流分布、阴极压降、三钢温度和槽温测量，并与原铝的化验数据和槽控数据进行数据集成；

分子比调整量分析因子：用于以考虑两水平、槽温、氟化铝利用率参数核算出分子比调整量，对电解槽核心参数分子比进行参数核算，结合化验结果，为调整槽况提供依据；

氟盐添加量分析因子：在保证电解槽稳定运行的前提下，通过经验公式给出氟盐添加量调整提供依据，优化物料配置；

槽况稳定性分析因子：为保证电解槽稳定高效运行，结合化验、测量、槽控的参数进行一定周期内趋势分析；

工区/车间经济指标因子：用于对产量、质量、效率、电耗、碳耗和成本体现过程控制功能；

离散度分析因子：自动统计出18cm-28cm的电解槽台数、铝水平的平均值、标准差、铝水平低于正常范围的台数、高于正常范围的台数，监督槽温、工作电压、炉底压降、分子比、质水平、铝水平的分布情况。

2.根据权利要求1所述的一种电解铝全生命周期的管理方法，其特征在于筑槽阶段的施工信息录入筑槽档案。