访谈:俄铝技术总监谈俄罗斯铝工业的现代化

访谈:俄铝技术总监谈俄罗斯铝工业的现代化
2020年07月09日 11:29 长江有色金属网

原标题:访谈:俄铝技术总监谈俄罗斯铝工业的现代化 来源:天下铝讯

俄罗斯的主要能源电力的价格长期以来一接近欧洲水平,但俄罗斯铝业却是世界上最具竞争力的企业之一。在这种情况下,如果不对生产能力进行技术改造,就不可能与任何一家工厂平等竞争,更不用说与中国铝工厂了。因为在过去的十年中,中国拥有数量庞大的铝厂、先进的技术,因此与之竞争尤其困难。

但俄罗斯铝业却成功了。下面是记者对俄罗斯铝业技术总监Victor Mann的采访,并与他讨论了俄罗斯铝业各工厂正在实施的现代化项目。以下是采访记录:

俄罗斯铝业拥有什么先进的技术,你如何评价它相对于世界竞争对手的技术能力?

答:当评估一个特定的行业和国家时,必须考虑到它是在什么时候建立的,包括技术、原材料和后勤。当时行业面临的挑战是什么,优先事项是什么?

像其他冶金业巨头一样,我们创建了第一批铝企来满足四十和五十年代的重工业需求。当时,靠近原材料产地和大型运输枢纽很重要,没有人真正考虑过生产对环境的影响,而且工厂通常建在城市内部,这样方便提供合格的劳动力,而工厂景观特征、气候和风向等在当时是次要因素。客观地说,他们可能在80年里发生了巨大的变化,所有这些都塑造了上世纪90年代初国内铝工业的面貌。

在过去的二十年中,俄罗斯铝业公司已认真优化了生产,那些无利可图和过时的工艺(特别是在欧洲地区),哪些部分产能得以保留?

答:不完全是这种方式,许多企业已经过重新设计。例如:伏尔加格勒铝冶炼厂已经进行了全面的现代化改造,现在这里的高科技阳极的生产能力为每年10万吨。实际上,该工厂的所有转换都是最大的研发。我们完全重建了整个生产过程,现在在工厂生产“绿色”阳极。

然而,与上个世纪中叶行业在我国刚起步的时候相比,俄罗斯剩余地区的铝生产技术取得了多大的进步呢?

答:现在几乎是其他工厂了。我们所有的新工包括haz, boaz, taaz, taf, vgaf等都是由俄罗斯铝业自行设计的。

大约20年前,一个新的发展周期开始了。这些年来,旧工厂进行了现代化,投入了数十亿卢布。今天,俄罗斯的生产符合最高的环境标准。新建成和现代化的工厂是行业中采用最佳可用技术的领导者,这些技术同时也是他们自己的技术。

例如?

答:2019年,世界上最现代化、最环保的铝公司boguchan铝在克拉斯诺亚地区全面投入使用。所有最先进的技术和方法都被用于建造它。同样的事情也会发生在塔希提铝工厂,该工厂将在伊尔库茨克完成。一个正在建设的阳极工厂不仅将是世界阳极生产的典范,而且将是数字技术应用的典范。我们铝生产的主要能源是水电站,而这种无碳能源的份额已经超过98%。总的来说,新技术和新生产正在逐步取代旧技术,这是一个正常的过程。

很明显,西伯利亚有很多清洁的无碳能源。哪些优先级现代化的方向是优先的,以及如何在这方面取得进展?

答:仅环境项目每年平均投资1亿美元。为公司发展而设立的工程技术中心“rosal itz”已成为拥有先进数学建模工具和工程开发的领域的中心。

他们在做什么决定?

答:铝的生产是一个非常耗能的过程,因此,提高能源效率是当务之急。提高能源效率最明显方法是增加这些电解槽的容量,可以减少能耗并实现每单位输出的最佳环境性能。因此,为了降低成本和为了减少碳足迹,我们正在投资研发设计现代化电解槽。

截至2019年底,已调试了2650多个节能电解槽,并开发了22种设计,自2017年以来已节省了超过500吉瓦时的电量。

为了满足公司的需求,我们不仅大大改善了现有工厂的技术,而且还开发了一系列最先进的铝生产解决方案,比如RA30、RA400、RA550。这些发明构成了公司最佳可用技术(BAT)的基础,并为国外合作伙伴带来了巨大潜力。如今,在俄罗斯铝业开发和测试的世界上最稳定、最强大的电解槽RA550具有最佳的性能指标。

对于铝工业的未来采用何种技术,未来如何实现无碳化?

答:你看,由于历史的特殊性,国内工业长期以来一直按照剩余原则发展民用方向。现在俄罗斯在能源、桥梁建设和消费品方面都弥补了这一差距。但就我们而言,我们所做的一切不仅是为了赶上,而且也是为了指导他人,特别是在无害环境的技术方面。

最近,我们开始测试一个新的原型工业用惰性阳极与改进的结构和创纪录的低碳足迹,这一经验丰富的电解槽将取代公司现有的惰性阳极电解槽,作为在发展创新的无碳电解技术方面的下一步。

新一代惰性阳极电解槽有一系列全新的技术解决方案,这将提高铝生产的纯度,同时将碳足迹降到创纪录的低水平——每吨铝2吨。该项目将使铝工业达到全新的水平,并将制定新的标准。

另一个例子是:俄铝的电解槽采用了世界上独一无二的、唯一的ESO friendly材料和电解槽衬里技术,在大修时,不要求将使用过的材料掩埋在靶场,而是将其归还新的炉衬。

你还在使用其他的开发工具吗?

答:有很多。有效环境发展的一个显著例子是ecoderberg技术。由于建设性的改进和气体清理,ecossoderberg的基本指标氟排放比标准技术好3.5倍。此外,在俄罗斯铝业重建的气体净化学校在创造一个创新的净化系统,它的效率接近100%,材料经济,能源效率高。

俄罗斯铝业不仅是铝的生产,而且是铝的创新。这里肯定有创新的空间,对吧?

答:近年来,公司一直积极参与与铸造和金属成型设备的开发和实施有关的项目。五年多来,俄罗斯铝业一直在生产用于生产扁锭的铸造设备。

我们以拥有的EXTRUform商标的盘条生产技术是我们的骄傲。这项技术在世界范围内受到高度赞赏,我们甚至将生产设备的许可证卖给了世界领先的公司德国SMS公司。该技术的亮点在于,我们能够将轧制和压制过程组合到一个技术单元中。这使我们能够创造出一种高性能技术,可以用铝合金制造高质量的盘条。那些以前仅通过低性能压制方法生产的产品现在可以提高七到十倍的速度。

但是,我认为所有改进中最重要的是,在过去的20年中,俄罗斯铝业改变了投资决策的逻辑,该公司的管理层主要根据环境影响来评估任何项目。如果发展至少没有在某种程度上导致环境改善,那么他们会拒绝这样做。

总的来说,公司对新技术有许多要求,必须环保且具有成本效益。另外,这是对质量、平衡的进口替代,智能数字生产的要求。

在原材料区发生了什么改变?

答:我们在氧化铝生产中引入了包括节能技术在内的新技术。因此,作为国内氧化铝行业的旗舰企业之的乌拉尔铝厂,过去六年中完成的技术现代化项目使氧化铝产量增加到91.2万吨。同时,我们将能耗从每吨19.5吉焦耳降低到了17.8吉焦耳。

我们有一个雄心勃勃的计划,在接下来的十年中,我们将使公司所有氧化铝精炼厂的能源效率再提高9%到10%,并每年至少减少10万吨的苛性钠消耗量。

听上去不错。然而,在我国和全世界,现在迫切需要增加对生活和工业废物的处理和产生。你做这项工作?

答:在过去的十年中,俄罗斯铝业已回收利用并出售了铝冶炼厂产生的一半以上的废物。我们在一边出售某些类型的废物,因为它们是其他行业消费者的优质原材料,工厂的任务是出售所有商业上需要的废物。

来自氧化铝精炼厂的污泥处理量约占百分之十,而俄罗斯铝业公司是该指标在全球铝公司中的领导者。但是,我们并没有停止,现在正在测试一种创新技术用于处理赤泥,其中包含有价值的金属氧化物,包括scan。已经有一种从赤泥中提取scan的技术,但是我们需要降低生产氧化scan的成本。一旦我们看到了经济模型,就有可能建立一个生产工厂。

公司中第二重要的生产废料是电解槽的废内衬,2019年其加工份额超过了78%。例如,在萨亚诺戈尔斯克工业现场,现在有90%以上的废物被回收利用或出售给消费者,这是所有俄罗斯铝业企业的指南。

您在生产新技术开发方面的合作伙伴是谁?

答:在现代工业中,不进行自己的研究是无路可走的。拥有最好技术的人将决定冶金、汽车、航空航天和任何其他行业的游戏规则。用著名的说法来解释:“谁不投资自己的技术,注定要依赖陌生人。” 俄铝拥有自己的科学基础,并且与俄罗斯一流的科技大学和研究机构合作有着悠久的历史。

主要的研究中心在哪里?

答:主要中心之一是轻金属与技术研究所,该研究所于2017年与MISiS共同创建,主要专注于创造新的含铝产品。大多数专家都是年轻的科学家和工程师,他们曾经在我们合作的大学学习过,我们每年提供约两千万美元用于研究。俄罗斯铝业公司的专家委员会评估收到的所有想法,确定相关项目。

现在,轻金属与技术研究所中已经有二十多种新产品和十二个研发项目正在开发中。该研究所的设备不仅允许创建新产品,而且还可以测试所有参数和特性的新产品:强度,耐腐蚀性和变形。顺便说一句,轻金属与技术研究所已加入国际大赛,为减少温室气体排放的最轻生态运输创造材料。

此外,铝可用于建筑及其他传统行业以及有发展前景的地区。

公司内部进行了很多开发吗?

答:是的!例如,我们拥有添加剂技术和集成工程中心。该中心将允许使用复杂的铝材料,计算机工程和3D打印来创建形状最复杂的最轻的零件,而这些零件是传统的铸造和金属加工方法无法获得的。

另一个发展领域是含scan铝合金。汽车工业、造船和航空航天都需要这种合金。目前公司正在创建一家初创公司,生产从氧化物和合金到Al-Sc合金和铝合金的含scan产品。

还可以突出显示俄罗斯铝业初创公司创造的一种环保产品高分散氢氧化铝。该产品将在电缆化合物的制造技术以及后来的PVC生产中掀起一场革命。该材料替代了卤素阻燃剂,在燃烧过程中会散发有害气体。

现在,许多公司看到数字化生产的可能性,俄罗斯铝业公司是否在其工厂运用数字化?

答:当然。公司的所有新技术都是在数学建模复合体中开发的(ANSYS、StarCD、SisCAD及CFD),关于生产数字化的具体项目也正在实施中。在萨亚诺戈尔斯克的工业现场,有一些试点,用于网络基础设施的现代化,技术计量系统的开发和能源设施的遥测,以及现代生产过程控制系统(MES)的引入。

在克拉斯诺亚尔斯克铝工厂,正在开发一种自动化的物流运输管理系统。西伯利亚企业也正在引入铸造信息系统,技术流程控制系统正在更新,正在开发和使用的设施的3D模型正在使用中。

在克拉斯诺亚尔斯克铝厂,创建了一个用于检测违反电解槽密封的机器人系统,它使用数字视频转换技术。该系统使您可以自动检测密封故障的发生。

为了提高铝的生产效率,俄罗斯铝业正在开发基于预测分析(大数据)的电解过程控制系统。该技术的引入将有可能诊断电解槽生产率下降的原因,根据设备的当前状态选择最佳条件,预测违规情况,最重要的是防止发生违规情况。

多久才能实现?

答:现在,俄罗斯铝业的几家西伯利亚工厂正在进行一个试点项目。重要的是,所开发的系统可以复制,而不会对公司的其他站点造成大量额外费用。

国家是否以某种方式鼓励工业创新?

答:我们已经与俄罗斯工业和贸易部、科学和高等教育部建立了良好的关系,它们正在努力引进新技术。世界上有许多州级支持的计划,例如:水电公司获得了挪威政府的特别拨款,用于开发用于铝生产的电解槽的节能设计。从长远来看,俄罗斯增加此类计划的数量,将有助于尽快实现对我国经济的长期复杂而重要的任务。我希望所有监管机构在他们的KPI中包括他们成功陪伴的地区,国家/地区的新行业,新项目的数量。这将大大加快新项目的实施,增加对新技术和生产进行投资的吸引力。

编译来源:19rus  由天下铝讯编译

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