摘要：随着我国经济水平不断的增长，电解铝行业也在迅猛发展，其阳极组装生产及设备配置水平也得到了相应的提高。我国大型机电一体化生产设备上也往机械化与自动化上发展，本文通过分析铝电解阳极组装生产及设备配置发展状况，探寻其中的问题并采取科学有效的措施给予解决，为我国发展电解铝行业提供有效的参考依据。
关键词：电解铝行业；阳极组装生产；设备配置发展
近几年来，我国的电解铝行业发展越来越迅速，其生产的数量已经居于世界榜首，但这只能说明我国是电解铝大国，并不能表现出是电解铝强国，我国的大部分技术水平与发达国家之间还存在较大差距，主要是由于世界性的经济危机使电解铝全产业出现了较为严重的亏损[1]，电解铝企业对于原料和能耗之间的竞争也愈演愈烈。因此，电解铝行业应当根据使用情况及时对组装生产以及设备配置进行取长补短，提高我国阳极组装生产设备整体装备的制造水平。
1 我国铝电解阳极组装生产及设备配置的发展状况
伴随着工业革命的产生，我国的炼铝技术不断的发展，铝电解阳极组装生产及设备配置的水平也得到不断提升，电解槽从最开始的自焙槽发展到后来的预焙槽，而电解槽应用的阳极也由原来的阳极糊发展为预焙阳极碳块。目前大多数的电解铝行业都基本淘汰了传统的人工浇筑生存和冲天炉生产的方式，采用了大型机电一体化的生产设备，并且实现了机械化与自动化，其中主要工序包括阳极上下线、电解质清理、在线输送、磷铁环压脱、阳极组装以及浇筑等，电解技术的发展可有效促进相关行业的发展，并且电解槽上使用预焙阳极碳块，以及预焙阳极碳块的组装也得到了迅速发展。目前我国铝电解阳极组装生产线大多都采用先进的以PLC为主的现场总线网络控制技术，将PLC的通讯控制功能充分利用到个设备之间的联网监控通讯中，同时还能满足每个生产工位上下链接程序化的要求[2]，在提高生产运行的协调性、可靠性以及安全性上具有重要的作用。
2 我国铝电解阳极组装生产及设备配置中存在的问题
2.1 生产过程中的设备电解质清理机效果较差
生产线中起关键性作用的设备主要采用的是进口设备，其余的辅助设备均用国产设备，在铝电解阳极组装生产线上利用的是PLC自动控制与完成阳极组装任务与残级处理。进口设备中的电解质清理机由于阳极为三爪双阳极，在清理电解质时需要利用铲子从3个方向来清理，同时需要进行导杆组旋转90°等工序，清理过程较为繁多复杂，液压原件也多，设备较为庞大，导致清理工具的工作负荷增大，同时残级上的电解质清理还需车间相关人员人工清理，效率较低。而国产设备中的钢刷与导杆清刷机同样效果不理想，易出现故障。
2.2 铝电解阳极组装生产设备中悬链系统设计不合理
目前我国电解铝企业阳极组装车间大部分是采用的积放式悬链系统输送阳极，悬链系统的输送速度大多保持在12m/min，输送速度相对较慢，而过长的组装工艺线路会导致输送时间加长，降低生产效率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时悬链钟罩小车目前普遍采用的是四面封闭型钟罩，在实际生产运用中易出现阳极导杆四角磕碰并产生毛刺，导致进出钟罩出现困难的状况，会严重影响到阳极的正常上下线。设备安装布局在工艺线路中的弯道会直接影响到悬链系统，悬链过弯时由于摩擦力和应力会大于直线段，因此在实际的生产过程中，弯道故障和磨损的发生率也会高于直线输送段[3]，悬链系统出现胀紧会造成一定程度上的驱动装置以及框架出现损坏情况。
2.3 铝电解阳极组装生产设备中装卸载站的问题
装卸载站的主要作用是配合悬链系统实现成品阳极下线与残阳极上线以及托盘内电解质倾翻，通过皮带输送机送入到电解质粉碎系统中。而在实际生产的过程中，托盘使用的编码器拉线会受到粉尘的影响，使摩擦力增大，导致回拉伸缩受阻，从而影响到行程控制和位置识别，同时托盘倾翻下料口与电解质输送皮带之间的落差过大会是物料的重力增加，会缩短输送设备的使用寿命。电解质输送的输送量若选择不够，会在生产过程中造成物料堵塞或洒落，不利于生产工作的正常运行。
3 解决铝电解阳极组装生产及设备配置情况的有效措施
3.1 在设计时要充分考虑到组装生产线单体与整体产能设备的关系
设计时对组装生产线中单体设备的额定产能与整体生产线的总体产能关系。经过近几年来我国同行业之间与国外行业专家的分析发现，国外的电解阳极组装生产线的中体产能够达到单体设备产能的80%左右，而我国只能达到60%左右，这就体现了我国在设计方面没有进行全面考虑。因此，在设计时要充分考虑组装线单体设备产能与整体产能之间的关系，设计方在设计时要进行全面考虑，具体分析生产线的实际情况，在产能设计上发挥最大的作用。
3.2 按照电解产能来确定设备配置和配套组装工艺
通过总结国内外的经验，按照电解产能来确定设备配置和配套组装工艺。电解产能达的时候应当选择全自动控制的阳极组装系统，产能小时选择简易的人工组装来满足生产要求。选择自动控制的连续性生产线组装具有产能高、劳动成本低、投资高、环境污染小等特点[4]，而简易的人工组装与之相反，因此在确定组装工艺和设备配置时要根据电解产能的具体情况分析，同时结合当地的劳动力供应与成本情况充分考虑。
3.3 设备配置关键以进口设备为主，以国产设备为辅
随着我国电解产能的不断扩大，相应的配套组装产能也在相应的提高，要满足高产能的阳极组装任务必须要求使用自动控制的连续性生产线。设备配置关键性的主要设备尽量采用进口设备，其余的辅助设备可以国产化为辅。进口设备具有质量好、稳定性强、故障少、投资高以及配件供应较难等特点，国产设备具有产能低、故障较多、投资少等特点。而我国目前大部分的电解铝行业的主要设备还是以进口为主，但其成本较高，因此在选用其余辅助设备时可采用优质的国产设备，使进口与国产设备之间取长补短，满足电解阳极组装的需要。
4 结束语
综上所述，电解铝阳极组装生产及设备配置发展中，应当多进行同行业之间使用情况调查，进行分析以来取长补短，及时组装生产线及设备配置进行优化，提高我国铝电解阳极组装生产及设备整体装置的制造水平。
参考文献
[1]邱枫，欧瑞雄.我国铝工业电解质清理设备发展过程与现状详析[J].装备制造技术，2016（2）：110-113.
[2]杨宏杰.我国铝用阴极材料的生产及发展趋势[J].世界有色金属，2017（8）：63-66.
[3]黎志英.铝电解炭阳极原料热解行为及其反应性研究[D]. 2017.
[4]韦祖兵，邓卫贵.基于电解铝企业阳极组装自动化生产线上积放式悬挂输送机PLC逻辑控制的优化[J].大科技，2017（2）.
论文作者:周峰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/20
标签：阳极论文; 设备论文; 产能论文; 电解质论文; 电解铝论文; 我国论文; 生产线论文; 《建筑学研究前沿》2018年第29期论文;