问题——高温强磁环境下，人工测温“跟不上、进不去、测不准” 铝电解生产连续性强、热工状态变化快。包头铝业五个电解厂共1320台电解槽，每台槽体需要对上百个温度点位进行长期、稳定的状态跟踪。过去主要依靠人员进入槽下“零平米”区域，用红外测温枪和铂热电阻逐点测量，再将数据手工录入离线系统。该方式耗时耗力，高温、强磁、粉尘等复杂工况下——测量误差和漏测概率上升——数据难以形成连续曲线，无法支撑精细化调控。更重要的是，人员长期进入高风险区域，漏槽、烫伤、电击等隐患突出，成为现场安全管理与稳定生产的痛点。 原因——生产过程多变量耦合，传统经验与离线数据难以支撑精细管控 铝电解属于典型的多变量耦合、大滞后过程，槽体热平衡、物料平衡与电参数相互影响，局部温度异常往往是壳体变形、衬里劣化、渗漏风险的前兆。受人员与工况限制，人工巡检频次有限，数据采集呈“点状、间断、滞后”，难以及时识别和处置异常。同时，强磁场对传感器稳定性和无线传输提出更高要求，传统方案易出现寿命短、组网难、成本高等问题，在线化改造推进缓慢。 影响——安全、质量与能耗管理同时承压，事故防控与成本控制缺少依据 温度数据不连续，槽况判断更依赖经验，异常发现往往滞后。一旦风险外溢，不仅可能带来设备损失和生产波动，还会增加检修压力与停槽损失。能耗管理上，电解槽运行偏离最佳区间，会造成无功消耗增加、热损上升和参数波动，推高单耗。随着行业对本质安全、节能降耗和精益管理要求提升，传统模式安全与效益两端的投入产出逐渐失衡，亟需以更可靠的数据链路实现过程可视、风险可控。 对策——三方联合攻关，构建“零接触+全在线”的槽壳温度监测体系 围绕高磁场工况下的无线测温难题，包头铝业装备能源部门联合山东兰动、北京航天耐特等单位，将试验验证前移到生产现场，针对传感器寿命、通信干扰、组网成本等关键瓶颈迭代优化，形成铝电解槽壳无线智能温度监测系统，并在1320台电解槽实现规模化部署。 一是以“双模式”提升可靠性与安全冗余。系统在侧壁与钢棒等位置采用非接触式无线红外测温，可在距槽壳约30厘米处快速扫描；在槽壳本体布置接触式无线铂热电阻，贴壁即测，实现数据稳定回传。针对壳温升高、目视发红等典型危险征兆，系统可按阈值自动切换至红外测温模式，尽量减少人员进入高风险区域，把“人靠近设备”转为“数据到集控室”。 二是打通数据“高速通道”，实现集中监视与热态画像。每台电解槽配置接收主机，在槽下完成数据汇聚后，通过无线网络传输至无线路由器，再经有线网络接入集控数据中心，形成毫秒级响应的在线监测链路。操作人员在集控室即可查看温度分布与变化趋势，直观掌握槽体“热力图”，为异常判断与联动处置提供依据。 三是将数据与模型联动，推动从“记录”走向“诊断”。在温度连续数据基础上，企业深入建立槽况诊断与推优机制，结合能量与物料平衡模型，形成每日运行参数优化建议，为工艺调整提供可追溯、可对比的量化支撑。 成效——在线率、预警能力与综合效益同步提升 据现场运行统计，该系统上线三个月平均在线率达99.6%，测温精度稳定，平均误差控制在±2℃以内，较人工测温的一致性和可控性明显提升。安全上，系统提前预警高危状态47次，避免漏槽事故2起，累计减少人工巡检3600人次，烫伤、电击等有关事故记录为零，风险防控由“事后处置”转向“事前预警”。效益方面，在参数推优与诊断机制带动下，单槽日均节能约80千瓦时，按电价0.3元/千瓦时测算，年节约电费约280万元，在线数据对能耗管理的支撑作用得到验证。 前景——从温度在线到多参数联动，智能工厂建设有望加速落地 业内人士认为，电解铝生产的关键在于连续稳定与精细调控，温度在线化是夯实数字化底座的重要一步。随着传感、通信与模型能力完善，相关模式有望向整流电耗、阳极效应系数等核心指标延伸，实现多参数融合分析与闭环控制，推动从“单点可视”迈向“全局优化”。对企业而言，数据将同时服务于监测、生产组织、检修策略与能耗管理；对行业而言，面向高温强磁等工况的可复制方案，有望为传统冶炼领域的智能化改造提供可推广的路径。
包头铝业的实践表明，重工业的智能化升级可以从关键痛点切入并快速见效；通过协同攻关与系统化改造，企业将高风险、低效率的人工测温转为全在线监测，让安全风险更早暴露、工艺调整更有依据、能耗管理更可量化。此路径以数据为牵引、以安全为底线、以效益为目标，为制造业高质量发展提供了可参考的案例。