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袁幼零:拼搏在大西北的岁月——连城铝厂项目纪实
发布时间:2018-07-06 来源: 【字号:  

  一、投身主战场打硬仗 

  铝在国民经济建设中举足轻重,仅次于钢铁,而全国铝的年产量远远满足不了工业需求,每年尚需进口。兰州连城铝厂是国内八大铝厂之一,铝的年产量居国内第三位,但由于当时其生产和管理沿用传统落后的生产方式,日耗电量高达300万度,人称电老虎,改造这种落后局面迫在眉睫,为此,连城铝厂决定进行技术改造,并由企业出资立项招标。 

  为了争取兰州连城铝厂计算机管理管制综合网络系统(简称连铝项目),畅志杰研究员在总体方案设计的投标方案中,大胆引入了与企业现代化相适应的计算机管理控制一体化网络系统,这一新设计思想是国外工厂自动化追求的目标,也是国内科研院所正在探索的课题。时任所长蒋新松以他多年从事鞍钢自动化的现场经验和对国际工业自动化发展趋势的战略眼光,充分肯定和支持这一创新的管理控制一体化设计思想。 

  19853月,十几名老中青科技人员满怀为经济建设做贡献,为企业解决生产实际问题的热情奔赴大西北。课题组长畅志杰带领大家深入生产现场和企业管理层,随着调研的步步深入,结合现场环境对项目总体设计方案的分析,课题组方知抢到手的不是什么肥肉,而是一块大大的硬骨头。 

  项目的目标任务:一是将兰州连城铝厂落后的分散型控制系统建成与现代企业相适应的CIPS网络系统;二是彻底改造效率低下、稳定性差的电解铝槽控箱。 

  项目规模大、综合性强、起点高、难度大,课题组首先面临的是选择什么样的技术路线。一是采用直接引进国外成套设备和技术可以轻车熟路,但资金投入巨大;二是从改造我国落后工业的大局着眼,利用我所自动化技术优势,自行开发国产化的企业管理控制一体化系统。课题组不怕承担风险,选择了后者,决定通过自主创新实现三级分布式管理和控制的一体化综合系统,以更低的能耗和成本获得更高的生产率。 

  课题组人员在铝行业方面是门外汉,而大规模的管理控制一体化系统,当时在铝行业乃至国内其他行业都是空白,无样板可寻、无经验可借鉴,课题组将面临一场硬仗。  

  二、勇于拼搏  攻克难关 

  发挥集体优势、能打硬仗,是沈阳自动化所科技攻关的优良传统。连城铝厂地处大西北山沟,电解铝生产环境恶劣、不仅高温、粉尘、还有毒害;厂区生活条件差、气候不适、水土不服,每个人都有高原反应。从大城市到山沟,从研究实验室到生产实际现场,四年多的寒来暑往,对课题组每个人都是一场严峻的考验。 

  电解铝槽控箱是实现系统自动化的关键设备,也是整个系统任务的难点。电解铝车间800米长的大面积生产线有174个铝电解槽,由于生产现场粉尘大、高温(夏季环境温度高达50)、强磁场、强共变干扰,现场苛刻的环境条件,严重影响了槽控箱的可靠性,而工业控制中的可靠性至关重要。课题组把改造槽控箱作为突破口,自行研制新型单槽智能槽控箱。最初的两次试运行都达不到预期效果,还险些发生事故。经反复查验找出了问题,原来是槽控箱生产厂家元器件质量不过关。课题组不得不花费精力,对上百个槽控箱进行逐个检修。工程因此拖期了,厂里工人担心新设备不可靠,不欢迎试运行,甚至有人对设计方案能否成功表示怀疑。 

  时任副所长王天然(右三)慰问课题组 

  1987年新年,研制工作几乎处于停滞状态,课题组人员也没心思放假迎新年。所领导闻讯专程到现场慰问,时任副所长王天然与课题组坐下来一起讨论总体系统结构的组建问题,结合生产现场实际,给组里的年轻科技人员讲解专家系统建模方法,探讨解决铝电解生产过程中实时的优化问题。研究部主任李芳臣也留在现场帮助课题组分析、梳理出10几个缺陷问题,逐项进行改进。王天然向厂方郑重承诺:我们对工厂负责、对国家负责,研究所就是赔本也要坚持把项目做完,创出水平 

  这年春节,课题组人员除夕回到沈阳与家人吃了一顿年夜饭,顾不上在家享受节日团聚,大年初二就到所里开会研究工作,请所领导和专家会诊,为课题组出谋划策;初四就奔赴兰州回到连铝项目现场。细节决定成败,功夫不负有心人,课题组发挥各自技术优势协同攻关,通过采用容错、隔离、数字滤波等技术,改进设计和多重保护措施,使自行研制的国产化本地级单槽智能控制箱,能在强干扰(直流600V共变)、强磁场、浮地、高温、高粉尘的恶劣环境下安全运行,达到了全方位满足铝电解生产工艺要求,系统可靠性和运转率大大增强,系统平均无故障运行时间逐步增加,达近8000小时无故障,远远超过了设计指标。 

  完成这项大工程任务需要一支坚强的队伍,连铝项目课题组不愧是一支勇于拼搏、敢打硬仗的科研群体,在他们身上体现了我所倡导的献身、求实、协作、创新精神,展现了科技工作者的良好风貌。 

  项目总体组负责人、课题组长畅志杰患有心脏病,曾因劳累过度两次晕倒在现场,一次出差途中犯病险些把命搭上。当回忆这段充满艰辛的连城岁月,老畅不禁感叹:那是胜利加眼泪的难忘经历! 

  课题组的几位老同志都是不怕啃硬骨头、忘我工作的榜样。岳镜增负责核心设备槽控箱的研制,他利用自己硬件技术方面的积累,为保证设备的可靠性与稳定性倾注了全部心血。他老伴长期患病在家需人照顾,但他一心扑在试制运行现场,就连女儿结婚也没顾得上请假回家。李有芳这位坚强的女同志,父母早逝由姐姐抚养,姐姐病重自己却脱不开身去看望,当接到姐姐去世的电报,她悄悄跑到河边大哭了一场,接着又默默投入现场工作。姜积厚快要退休了,有人高薪聘他,他毫不动心一直坚守岗位。于超身体不好,本该退休养病,因现场顶班人手不够,他就坚持在现场运行做好维护工作。作为老科技工作者,他们想的是,人生之秋是收获的季节,完成这项重大工程项目做出自己的贡献,才是最有意义的人生。 

  承担连铝项目这项重大工程项目的中青年科技人员王玉平、金东熙、孙立宏、马钺、梁桂琴、黄星云、朱笑波、刘雪芬各自分担了任务,他们坚持在现场中学习、锤炼,在学习中成长、提高,为完成任务做出了贡献。 

  19887月,系统全面运行投入使用,获得了满意的控制效果,但课题组却没有放松,他们深知企业不但要技术提升,更要经济效益。大家一丝不苟地在现场顶班运行、维护设备,并在运行中培训操作人员,使工人们认识并掌握新技术。最后,现场工人对自动控制系统从不欢迎离不开了 

  课题组部分成员在兰州连城铝厂门前合影 

  198910月,系统稳定运行一年多,包括可靠性、安全性所有参数都经受了全面考核。进行了大面积(148台电解槽)的经济效益考核,平均吨铝节电251度,节电效益153.4万元,增产效益214.8万元,合计直接经济效益368.2万元按吨铝节电计算;用节约的电再增产铝,其经济效益为6664万元,直接经济效益加间接经济效益合计为1034.5万元。整个系统总投资包括基建300万元,3个月即可收回全部投资,这正是企业追求的实实在在的经济效益! 

  三、砥砺奋进  战果辉煌 

  金秋十月,兰州连城铝厂上下洋溢着丰收般的喜悦。我国铝行业实现计算机管理控制一体化的综合系统首次在这里研制成功了!目睹这套大规模系统的稳定运行给企业带来了质量、产量和节能的一系列进步,全国十几家铝行业代表赞不绝口。 

  蒋新松所长高度认可这一项目的技术水平和取得的实际效果,他致信时任国家计委科技司司长秦声涛,希望派员参加连铝项目成果鉴定会。19891010日至12日,国家计委的李力同志参加并主持了由中科院和有色金属总公司联合组织的兰州连城铝厂计算机管理控制综合网络系统科技成果鉴定会。这样一个完全由企业出资,而非政府下达经费的技改项目,这么高规格的鉴定会,当时在国内绝无仅有。与会专家一致认为:该系统在国内铝电解行业首创了三级分布式控制与三级分布式管理的一体化综合网络系统,在槽控箱的智能功能上独树一帜,在一体化思想设计和技术、以及侧插自焙槽的控制技术上均达到了国际先进水平。 

  中科院技术开发局领导在会上接连说了三个想不到:想不到这项企业委托的横向课题起点这么高、规模这么大、效果这么好。中国有色金属工业总公司科技司领导认为,这个大工程项目的完成,为我国电解过程控制生产起到了更新换代的示范作用,他当场拍板要在铝行业大力推广。 

   连铝项目获得了多项殊荣:1989年被中国科学报评为年度十大科技成果之一;1990年获中国科学院综合性重大科技进步一等奖;1991年获国家科技进步二等奖。横向课题成果获得国家级科技进步奖,而且由我所独家完成,这在我所历史上还是首例。 

  四、推广成果  打行业仗 

  系统经历了三年多的长期运行考验,铝电解控制系统进一步优化,1991年吨铝节电又下降了180度,兰州连城铝厂成为当时八大铝厂中效益最好的企业。中国有色总公司发文将连铝项目作为典型,在铝行业推广,国家电子振兴办大力支持厂所联合开发,组织安排推广和技术培训。 

  企业尝到甜头,见到了效益,也增强了科技人员参与企业技术改造和技术进步的信心。兰州连城铝厂与沈阳自动化所签订了长期合作协议,双方成立了联合开发领导小组,制定全厂综合自动化规划。兰州连城铝厂二期技改项目很快启动,确定开发三个自动化项目:供电所的自动稳流系统(投资250万元)、连城铝厂计算机过程CIPS系统(投资500万元)、连城铝厂第三分厂宝川铝厂过程控制(投资240万元),企业总投资达到1500万元。 

  当时,全国铝行业有2200多台铝电解槽,铝产能的40%尚未采用计算机控制,如果进一步推广使用,其经济效益在4000万元以上,相当可观。 

  连铝项目取得成功之后,所企合作深入开展,我所大力支持课题组将成果推广应用到青铜峡铝厂、湖北铝厂、包头铝厂和南平铝厂。课题组在承担这些推广项目中并非简单的复制,而是注重提炼关键技术难点并攻关。其中承担的青铜峡铝厂综合自动化项目,当时采用了自动化更先进的现场总线控制网络和实时专家系统,因此这个项目被列入国家八五科技攻关项目,获得125万元经费支持。技术水平国际领先,经济效益更加可观。吨铝电流效率提高4%,半年即可收回400多万元投资,使成果二次推广更具有竞争力。青铜峡铝厂项目成果于1997年获得中科院科技进步二等奖。 

  连铝项目课题组在大西北拼搏历时十余年,为国家电解铝行业的发展和节能做出了很大贡献,为我所在工业自动化技术应用领域书写了辉煌的篇章。 


    

    

 

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