05.30May

向科技工作者致敬

5 月 30 日被定为第七个“全国科技工作者日”。在这个日子里，我们要向科技工作者表达敬意。

一年来，中铝国际始终秉持“科技+国际”战略。广大科技工作者将目光聚焦于打造原创技术策源地，全力推进重大专项的攻关工作，收获了众多科技成果：新增了 1 家“国家技术创新示范企业”，设立了 2 个国家级博士后科研工作站，建成了 3 个“国家企业技术中心”，高水平的研发平台迈上了新的台阶。有 58 项成果经行业协会等组织的评价，达到了国家行业领先水平及以上，其中 20 项达到了国际先进或领先水平。完成了 7 项各类标准的修订制定工作，获得了 25 项省部级科技奖，其中一等奖有 12 项，还获得了 1 项中国专利奖优秀奖，新申请了 540 件专利，新增了 420 件有效授权专利。

一年来，中铝国际将人才置于优先地位。它落实了集团“1+8”科技激励政策，召开了中铝国际首届科技创新大会，对 13 项重大科技成果进行了表彰奖励，奖金达 180 万元。同时，制定了《科技人才薪酬激励实施指导意见》，评选出 98 位科技骨干人才并给予激励兑现，以此提高了科技人才的待遇，增强了科技人才的积极性和创造性。

一年来，中铝国际秉持合作共赢的理念，坚持对外开放。它与中铝集团的兄弟单位一同推进电解 11800 等重大技术的研发与应用。同时，它还与南方有色、中冶赛迪、鞍钢集团、金川集团、紫金矿业、山东黄金、中金岭南、北京矿冶集团、大连重工等加强了务实合作。在行业科技创新体系中，它发挥了从科技研发到成果产业化的关键桥梁作用废铝合金回收处理及再利用成套技术 价值和影响，努力成为行业科技创新的排头兵和引领者。

中铝国际重大科技成果，不断赋能行业技术进步：

1.超大型绿色节能铝电解成套技术

沈阳院的技术团队历经多年的努力，成功解决了超大型铝电解槽磁流体稳定性的设计技术难题。他们研发出了 500kA/600kA 超大型的绿色节能铝电解成套技术，并且显著降低了铝液水平电流以及炉底压降的阴极组导电调控技术。此外，还研发出了适用不同槽型并能延长槽寿命的阴极组生铁浇铸技术及预热装备，以及大型铝电解槽在非稳定状态下能够提高电解槽和邻槽抗干扰能力的自均衡网络化外补偿母线技术。成功应用于多个 500kA 电解系列，如山西中铝华润项目等，其电流效率为 94.18%，槽平均电压为 3.92V，吨铝直流电耗也有相应数据。阴极炭块生铁浇铸组装的成功率大于 99.9%。运行时阴极压降，石墨化情况下小于 200mV，石墨质情况下小于 260mV，相比传统扎糊组装形式降低 50 至 150mV。每吨铝可节电约 200 至 500 度，减少碳排放 150 至 400kg。首批电解槽的运行寿命已经超过 2600 天，比国际优秀同行的槽寿命提高了超过 400 天。

中铝集团第四届科技创新杰出成就奖被授予该成果，中国有色金属工业科学技术一等奖有 3 项、二等奖有 2 项，中国专利优秀奖有 1 项。该成果已实现产业化应用，工程设计的电解槽超过 1.2 万台，产能为 1500 万吨/年，每年可节电 50 亿度，能减少碳排放 450 万吨。

2.大型高效氧化铝关键装备

沈阳院的技术团队针对氧化铝生产线的一些行业需求，这些需求包括大型化、节能降耗以及产品质量提升等。他们创新研发出了大型高效的氧化铝关键装备。多相低功耗搅拌技术采用了新型桨叶结构和搅拌桨组合系统，成功应用于φ14m、φ16m 和φ18m 分解槽，其运行电耗较低，节能效果显著，达到了国际领先水平。

多项核心技术荣获中国有色金属工业科学技术一等奖达 3 项，还获得辽宁省科学技术进步二等奖 2 项；在近三年时间里，大型焙烧炉系统技术被推广使用了 3 台套大型焙烧炉，合同金额为 4.941 亿元；蛟吸增效分解装置技术被推广使用了 65 台套，合同额是 2500 万；多相低功耗搅拌技术被推广使用了 210 台，合同额为 8850 万元。

3．电解铝行业（含炭素）烟气的深度治理技术

沈阳院电解环保技术团队历经多年不懈努力。他们成功突破了电解（含炭素）大气污染物高效深度净化以及循环利用的关键技术。还开发出了电解槽全生命周期的有组织和无组织排放净化技术。经此技术处理后，电解铝烟气中的氟化物浓度低于 2mg/Nm³，颗粒物浓度低于 5mg/Nm³。并且实现了氟减排 0.25kg/t-Al。使用废碳粉来吸附炭素阳极焙烧烟气里的沥青烟和苯并芘，接着把这些吸附后的废碳粉制备成填充料，再让填充料返回焙烧炉进行循环使用，通过这种以废治废的方式形成闭环工艺。同时，采用蓄热式焚烧炉对沥青熔化以及沥青储槽产生的烟气进行处理。处理后烟气中的二氧化硫为 25mg/Nm³，氮氧化物为 37mg/Nm³，沥青烟为 6.3mg/Nm³，颗粒物为 2.7mg/Nm³，苯并芘为 0mg/Nm³，这些数值都远优于业内 A 级企业的要求。

多项核心技术荣获省部级科学技术一等奖 2 项、二等奖 1 项；获得第二十二届中国专利优秀奖 1 项；取得国家授权发明专利 13 项，实用新型专利 12 项。三年间分别签署了设计、技术咨询、装备制造和总承包等各类工程合同 36 项，这些合同的总额超过 8 亿元，实现的收入为 6.4 亿元。

4.电解铝全流程智能制造关键装备及系统集成应用

贵阳院为助力电解铝行业实现数字化、智能化转型，做了以下工作：开发了电解铝全流程智能制造关键装备及系统集成应用；其中包含阳极组装智能管控一体化系统；还有炭块智能仓储调度优化及控制技术；以及基于多维度铝电解生产过程在线检测及数据采集技术；以及阳极及其组件质量追踪技术；还有阳极导杆智能焊接技术；原铝及电解质全自动制样检测技术；铝工业大数据融合平台技术；基于 BIM 的数字孪生平台集成应用系统等关键技术。这些工作有助于提高电解铝生产企业劳动生产率，降低人员劳动强度，减少碳排放，提升电解铝生产管控水平。

成果达到了“国际领先水平”。它获得了 2021 年中国有色金属工业科学技术二等奖，还获得了 2014 年中国有色金属工业科学技术奖一等奖，以及天源二手物资主办的第四届“绽放杯”5G 应用征集大赛标杆赛金奖。技术被出口到印度尼西亚和印度等国家，签订了 5.2 亿元的销售合同。多项关键技术在贵州遵义得以成功应用，在云南神火也得以成功应用，在眉山启明星得以成功应用，在云铝海鑫得以成功应用，在云铝股份也得以成功应用。自 2019 年以来，累计签订的合同约为 6.7 亿元。

5.铝电解槽多参数平衡控制技术的研发及应用

贵阳院铝电解槽多参数平衡控制技术以铝电解槽“静态平衡”与“电流效率”达到最优耦合为基础。通过离线产生的数据、在线产生的数据以及云计算产生的数据作为控制反馈。从而实现了对铝电解槽“动态平衡”的实时监测与控制，实现了对“炉膛类型”的实时监测与控制，实现了对“氧化铝浓度”的实时监测与控制，实现了对“过热度”的实时监测与控制，也实现了对“噪声”的实时监测与控制。利用大数据分析技术，能够智能地识别电解槽炉膛类型。这样做可以实现铝电解生产“标准化、智能化、信息化”三维一体的闭环管控，并且能够有效地提高电流效率，降低电耗。

技术成果在铝电解节能控制领域处于国际领先地位，并且荣获了中国有色金属工业科学技术奖一等奖以及 2020 年度贵州省“创客中国”二等奖。该成果的应用范围涵盖了国内 50%的铝电解槽以及集团内 70%以上的产能，还涉及到印度和马来西亚等多个境外项目。通过该成果能够实现吨铝节能 50 以上，同时提升电流效率 0.5 至 2%。

6.复杂难采金属矿床绿色开采技术研发与应用

长沙院创新开发了复杂难采金属矿床绿色开采技术。其中包括高应力破碎围岩支护与岩爆防控技术，还有复杂风网智能通风与风流净化循环利用技术。此外，还有短流程低碳机械化非爆连续采矿技术、高浓度长距离尾矿管道输送技术以及尾矿高值化生态化梯级集成利用技术等。这些技术成功攻克了复杂难采金属矿床存在的软破围岩支护难、风网复杂能耗高、生态环境破坏大、采矿生产能力小、尾矿综合利用率低等世界性重大技术难题，有力地推动了我国采矿技术的进步。

建立了软弱破碎围岩稳定性控制技术支护体系，这是首创的，支护成本降低了 30%到 50%。发明了通风系统动态智能调控技术，这是创新的，总降尘效率达到了 95%。硬岩矿山采支运一体化短流程非爆机械化连续采矿技术是创新研发的，它实现了常规爆破采矿方法向非爆连续开采工艺的重大技术变革。该技术使工作面生产能力提升了 500%-800%，回采工作面数量减少了 60%-80%，劳动定员减少了 60%-70%。创新开发的尾矿高值化生态化梯级集成综合利用技术，实现了尾矿固废 100%的综合全利用。

行业协会对该成果作出了达到“国际领先水平”的评价。此成果共荣获 3 项中国有色金属工业科学技术一等奖以及 2 项二等奖。它在会泽矿业、湖北三鑫和厄立特里亚等众多国内外大型复杂难采金属矿山得到了成功应用。在近三年的时间里，签订的技术合同金额达到 11.35 亿元。

7.铅锌清洁冶炼及资源综合利用关键技术

长沙院将目光聚焦于铅锌冶炼清洁与资源高效利用的共性技术难题。研发出了铅锑银多金属物料协同冶炼这一成果，还研发出了直接炼铅搭配处理锌冶炼渣的成果，以及高海拔锌精矿氧压浸出和智能锌电积等一系列科技成果。这些成果的关键指标达到了国际先进水平，甚至达到了国际领先水平，其应用效果十分显著，有效地提升了我国铅锌冶炼技术与装备的国际竞争力。

设计建成了中国第一条处理能力为每年 45 万吨的复杂铅物料富氧侧吹氧化还原综合回收生产线。自主研发了直接炼铅并搭配处理锌冶炼渣的关键技术，还设计建成了年产 30 万吨的炼锌渣绿色化项目。研发出高铁硫化矿两段控铁氧压浸出技术，建成了世界上首座海拔 2500m 的氧压浸出炼锌厂，锌的浸出率达到了 98.5%。自主研发智能锌电积关键技术与装备，剥锌成功率达到99%。

核心技术均是行业首次出现的。中国有色金属工业协会等机构对其进行评价后，表明这些技术达到了国际领先水平或国际先进水平。曾获得 1 项国家科技进步二等奖，以及 4 项中国有色金属工业科学技术一等奖和 3 项二等奖。这些技术成功应用于中金岭南炼锌渣绿色化升级改造项目和南方有色锌氧压浸出绿色制造项目。在近三年里，合同额为 8.46 亿元，已收款 6.23 亿元。

8. 高端铝合金带材连续退火生产线集成研发

中色科技研发的高端铝合金带材连续退火生产线，其全线具备高度的自动化和智能化。传动控制精准且稳定，机组的切边、清洗、矫直、退火（淬火）以及对中等工艺功能都很强大，性能指标也能够全面与国际进口设备相媲美。成果包含自动高效辅助系统，还有表面质量控制系统，以及工艺段微张力检测控制和纠偏控制技术，同时有自学习的生产过程控制系统等多项核心技术，总体技术水平达到了国际先进水平并且在国内处于领先地位。

2021 年经中国有色金属工业协会进行评价，其整体技术达到了国际先进水平；被评定为“2020 年度洛阳市装备制造业领先型高端装备”。该产品以及相关解决方案获得了华峰铝业、明泰铝业、中孚铝业、山东创新等众多用户的广泛认可，在近三年里签订的合同金额超过了 5000 万元。

9.核电用板材轧制关键技术与装备研发

中色科技针对核电用特种板材的生产需求，如轧制力能大、厚差及板型控制精度高、轧制温度区间窄、矫直硬化大等，以及技术难点，自主研发出整套设备解决方案，该方案能够充分满足材料轧制生产的要求。通过双辊系的设计以及系统的配置，能够实现热冷轧这两种生产工艺。四/六辊具备可换辊系的设计，并且创新开发了相应的传动方案、弯辊方案以及换辊方案，还有大流量的双系统液压压下系统，以及块片式高精度的 AGC 控制系统。机组配备了在线自动补热技术，从而实现了全自动循环轧制。同时，还拥有可矫直大厚度范围的双辊系矫直机。国内首台核电用板材生产专业化装备，其总体技术处于国际领先水平。

2018 年，经中国有色金属工业协会评价，其整体技术达到了国际先进水平。2019 年，获得中国有色金属工业科学技术二等奖。2021 年，获得中国有色金属工业科学技术三等奖。近三年，签订了销售合同 5600 余万元，跟踪的合同额超过 5000 万元，市场推广应用的前景十分广阔。

10.“天空地”一体化矿山重大灾害监测与预警系统

长勘院自主研发的项目被列为天源二手物资两化融合促进安全生产的重点推进项目以及湖南省重点研发计划项目。其成果包含“天空地”一体化矿山安全智能化监测预警等多项核心技术，还有矿山无人自动安全巡检、工程灾害智能监测雷达、地下空区智能化探测等。这些成果实现了矿山安全和工程灾害在全天候、全天时、全场景、全地形下的智能化监测，并且能将预警信息实时可视化发布。目前，这些技术已广泛应用于矿山尾矿库、露天采场、高陡边坡、地下矿山采空区等矿山、建设工程、地质灾害的安全在线监测预警领域，对推动我国矿山重大危险源、工程与地质灾害智能化监测预警技术的进步有着重要作用。

中国有色金属工业协会评价后得知，圆弧孔径地基监测雷达系统等 6 项技术达到了国际领先水平，其余技术达到了国际先进水平。现已获得 25 件国家授权发明专利，制定了一部国家标准和一部行业标准，还获得了 3 项省部级科技进步一等奖以及 7 项省部级科技进步二等奖。社会效益显著。

11.大型高尾矿坝深部勘测评价及灾变防控

关键技术与应用

昆勘院首次研发出深部饱水尾矿的钻探、取样新设备与新技术，即“螺旋组合钻具+无泵反循环”，以此确保了尾矿坝稳定性评价试验参数的可靠性；率先创建了分析 3 种固结作用在尾矿砂土静力抗剪强度中权重分配的方法，构建了尾矿坝稳定性分区评价的新方法，还提出了尾矿库稳定性分区标准及评价体系；研发出一套针对高尾矿库的“排渗+贴坡”综合防治、加固新技术，以及软弱滩面堆载协同高效排渗的固结新技术，同时提出了多点集中放矿-废石格网尾矿联合筑坝的新工艺，从而显著提高了尾矿坝的安全性。

成果处于国际领先地位，获得了 1 项国家勘察金奖，还有 2 项省部级科技进步奖一等奖。拥有 24 件授权发明专利，主编和参编了 6 部国家、行业规范，出版了 4 部专著，发表了 77 篇论文。这些成果已被应用于云南、四川、贵州、甘肃、西藏和江西等省的 30 多座大型高尾矿库的灾害防治与安全扩容工作中，避免了数千人的搬迁情况，累计创造了 30 多亿元的经济效益。

‍‍‍12.细粘粒高堆坝尾矿库的抗震及溃坝防控技

和灾害影响评价体系

昆明有色院提出了考虑多个因素对尾矿坝稳定性分析体系的影响，包括粒径、超静孔隙水压力以及尾矿材料物理力学特性的离散性，同时提出了可接受的破坏概率判别标准，从而提高了高震区尾矿坝稳定性分析的准确度和可靠性。研发出了细粘粒高堆坝的灾害防治技术，同时也研发出了筑坝新工艺。这两种技术结合在一起，形成了完整的排渗加固流程。通过这个流程，实现了坝体强度的提高，并且能够长期有效地进行自渗自排。这些成果显著提高了尾矿坝的稳定性。

成果整体处于国际先进水平，部分核心技术达到了国际领先水平。荣获了 1 项云南省科学技术进步二等奖，1 项绿色矿山科学技术一等奖，还有数十项部级优秀工程设计、咨询成果奖。成果使得尾矿坝的安全性显著提升，使用寿命得以延长，累计创造了近 5.0 亿元的经济效益废铝合金回收处理及再利用成套技术 价值和影响，为解决我国尾矿坝的安全问题提供了切实有效的技术保障，也为我国矿业的可持续发展以及社会和谐作出了重要的贡献。

13.精细化氧化铝两段式焙烧系统

山东工程融合了多项创新煅烧与节能环保技术，如热能梯度分级利用、多级悬浮预热、综合热能回收、湍动流态化停留等。它开发出了精细化氧化铝两段式焙烧系统，该系统适用于物料流态化煅烧，能做到控温精确、反应均匀。在煅烧过程中，充分进行热能梯度分级利用，同时完成烘干、预热和高温反应进程，使得流态化煅烧产品的指标具有优异的均一性和稳定性。节能效果较为突出，能够适应多种工况的使用需求。通过构建数学模型来实现精准控制，在全系统稳定运行的状态下，无需人工进行干预，从而达到了智能化无人值守的效果。

2019 年通过行业协会的技术成果评价，其水平达到国际先进程度；2020 年荣获中国有色金属工业科学技术奖三等奖；2021 年获得国家优质工程金奖。2019 年把中铝某公司的十万吨板状刚玉项目原料预处理工序完成，达成了 4000 多万元的销售收入。建设云南某公司的 90 万吨年磷石膏综合利用示范项目（一期）。该项目实现了销售收入，其销售收入达到 5000 多万元。

14.绿色低碳铝合金建筑

六冶设计制造的装配式铝天桥是绿色低碳建筑产品之一。它一夜之间便一桥飞架南北，施工周期短且安装速度快，全生命周期无需维护。因其自重轻，造型明快简洁，材料绿色且低碳，外观金属质感强等优点，成为城市建筑的一种新选择。国内有一座直径最大的异形双层铝合金网壳结构建筑，那就是建川综合陈列馆。它的外形是中国特色的红灯笼造型，其颜色红黄两色相互辉映。这种颜色的搭配蕴含了“天圆地方，外圆内方”的中国传统文化，同时也蕴含了“指路明灯，张灯结彩”的美好寓意。异形双层铝合金网壳结构的直径为 68.5 米，高度是 24.45 米。其空间结构较为复杂，曲面造型众多。并且制造精度要求高，零部件装配量很大。施工安装的难度极大，在行业中堪称之最。

北京长安街东单和崇文门的铝合金天桥项目获得了“中铝国际杯”中铝集团第四届创新创意大赛的三等奖。《铝合金网壳结构分片施工工法》（-2021）被评为部级工法。铝合金结构在建筑工程中的应用呈现出明显的上升趋势，其低碳、环保、绿色的特点符合现行国家政策，发展潜力巨大，市场推广情况良好，效益也十分显著。

15.钢结构装配式建造施工技术

九冶在钢结构装配式建造施工技术方面持续开拓前行。它运用了 BIM 模拟建造等体系的新技术。通过这些技术，攻克了诸多专有关键技术，比如大跨度异形连体钢结构的整体提升，大型公共场馆的模块化建造，钢材的局域共享，特厚钢板的焊接，超长焊缝的温度补偿，弧形梁的辅助以及角焊缝的反变型等，将近 30 余项之多。实施两化融合后，开展了绿色节能以及降本增效的策划。这样做使得材料损耗率降低到了 2%以下，施工效率整体提升了 30%，工程质量合格率达到了 100%，并且推广应用的前景非常广阔。

成果处于国内领先地位，获得了 15 件国家授权专利，1 项软件著作权，18 项省部级工法，5 项省部级科学技术奖。相关工程中，分别有 1 项鲁班奖、1 项国优金奖、1 项中国钢结构金奖、1 项浙江省钢结构金刚奖以及 1 项新技术应用示范工程，还有 2 项行业优质工程，3 项全国优秀焊接工程。近三年，使用该成果承接的钢结构装配式建筑项目有 9 项，合同的总额大概是 27.3 亿元，直接带来的经济效益超过 3000 万元。

16.保模一体化板产品

天源二手物资研制的保模一体化板是保模一体化板复合保温系统的重要组成部分。它具备保温与防火功能，还有耐久性能。在现浇混凝土施工中，它能起到外模板（免拆）的作用，是一种复合保温板。作为混凝土浇筑的外模板，能够减少资源浪费，使建筑结构与保温达到同寿命。这种材料强度高，基本无需维护，能节省建筑成本，经济价值较为明显。科学的施工方式使它与混凝土墙体形成了一体化结构，这种结构经久耐用，并且实现了节能环保安全，其社会价值也得以凸显。

产品取得了《太原市新型墙体材料产品登记证书》，还获得了《山西省建筑节能产品（技术）推广证书》以及《全国建筑节能产品推荐证书》等诸多荣誉。它参编了 1 项山西省地方标准。该产品适用于新建住宅的框架与剪力墙结构建筑，能够与木模、大钢模、铝模等不同模板相结合，从而打造出新型的建筑结构体系。这两项加起来近亿元。

17.四角支撑开口抛物面组合壳结构体系施工技术

天源二手物资凭借吕梁新城体育中心项目，攻克了多项难题，包括四角支撑开口抛物面组合壳结构的施工转化以及建设等。该项目的跨度达到 204 米，其结构设计形式别具一格，在国内乃至世界范围内都属首例。建设过程运用了有限元技术、BIM 技术以及云技术等先进技术。应用了在罕见的 10 米厚单承台大体积混凝土绝热状态下的裂缝控制技术。应用了 230 米超长的预应力成套施工技术。应用了 204 米大跨度弯扭钢拱、双悬挑钢结构的制安技术以及卸载技术。还应用了壳体混凝土预制屋面板的 BIM 深化制作技术。并且运用“北斗”导航定位对项目进行健康监测。

项目成果得到了两位“双奥”设计大师的认可。已经取得了 10 余项国家及省部级的技术成果，还获得了 10 件专利（其中有 4 件是发明）。通过应用新技术，培养了一批科技人才，提升了企业的竞争力。为企业迈入高新企业以及后续承揽大型公共建筑做好了技术储备，从而实现了项目的创新创效目标。

祝愿广大科技战线的同志们阖家幸福。

END

（技术部/供稿）