科技日报记者 杨仑 通讯员 王晶
记者近日来到中铝集团华云三期电解铝项目的控制室,只见管理人员在屏幕上轻轻一点,就能看到千里之外电解槽的实时温度、电压和分子比。过去只能靠老师傅“眼观鼻嗅”的经验,如今变成了精准的数据流。这座铝行业内首座真正意义上的数字孪生工厂,就出自中铝国际沈阳铝镁设计研究院(以下简称“沈阳铝镁院”)。
我国是世界上最大的铝生产国,产量占全球半壁江山。从1949年全国年产铝仅10吨,到如今核心技术与成套装备扬帆出海、反向输出世界,沈阳铝镁院始终坚持三个不变:对创新是企业生命之本的认识不变,对科技研发高强度投入不变,对科技人员政策倾斜和强激励不变。
战略前瞻:掀起生产线上的绿色革命
渤海之滨,一个占地不到百亩的项目正在拔地而起。这里将建成世界上单线产能最大、效率最高的氧化铝生产线。设计者给出的数据令人惊叹:每吨氧化铝占地不到0.1平方米,能耗仅为国家行业标准的60%。
“我们把钢厂的高炉煤气、余热蒸汽作为氧化铝项目的能源,把氧化铝赤泥选出的铁精矿作为钢厂的原料。”沈阳铝镁院副总经理、总工程师李志国介绍,“物质流和能量流形成了闭环,过去排掉的现在都利用起来了。”
这就是“钢铝融合”——一个颠覆传统工业边界的创新模式。
在传统思维里,钢铁和铝是两套独立的工业体系。但在沈阳铝镁院工程师眼里,没有“废物”,只有放错位置的资源。这套钢铝协同、资源综合利用的循环经济新模式,不仅大幅降低了能耗和占地,更开辟了传统工业绿色转型的新路径。
早在2013年,沈阳铝镁院就前瞻性地布局节能降耗技术,通过广泛开展国内外技术合作与交流,针对高通量协同强化赤泥沉降、低物耗损失控制、余热深度利用等一系列核心技术展开攻关。最终,项目采用的165万吨级溶出机组、日产量5500吨气态悬浮焙烧炉,均为世界首台套。这意味着中国氧化铝装备从“跟跑”迈入了“领跑”行列。
“投产以后,这条生产线的能耗只有国家标准的60%。”李志国说,“这是我们对‘双碳’目标的回答。”
面向未来:储备颠覆性前沿技术
75年,5000多个项目,500多座工厂,316项科技成果奖。这些数字的背后,是沈阳铝镁院作为“国家队”的科研底气和担当。
“国家需要什么,我们就提前研究什么。等产业需要的时候,技术已经成熟了。”有色金属行业工程设计大师,沈阳铝镁院党委书记、董事长周凤禄说。从处理中国复杂一水硬铝石矿的工艺包,到钢铝融合的循环经济模式,再到英文版国家标准的全球推广——每一项突破,都离不开沈阳铝镁院对基础研究的重视。
在氧化铝装备领域,沈阳铝镁院正在改写历史。长期以来,全球氧化铝大型焙烧炉市场被国外企业垄断。沈阳铝镁院自主攻关研发了日产量3500—5500吨产能气态悬浮焙烧炉系列产品,运行良好;如今,世界最大的日产量6000吨焙烧炉正在建设,即将投产。
面对行业绿色低碳的发展需求,沈阳铝镁院承担了中铝集团的重大科技专项——氢氧化铝绿色焙烧,将绿电、绿氢、储能引入氧化铝生产全过程,实现绿色发展,并将碳捕集和碳封存技术与氧化铝生产相结合,打造零消耗、零排放“双零工厂”。
面向下一个百年,沈阳铝镁院党委牵头联系四位中铝集团首席专家,成立了轻金属冶炼绿色低碳实验室、多物理场仿真智算实验室、铝擎数智工程实验室、2051实验室,致力于打造“看得见硝烟”的国家级科研平台,为行业下一个周期储备颠覆性前沿技术。
这种“储备一代、研发一代、应用一代”的节奏,正是科技领军企业的应有之义。这家位于沈阳马路湾的科研院所,用75年的坚守与创新,为中国铝工业刻下了一个个“中国坐标”。

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