Мировая технологическая база почти для 40% производственных мощностей по электролитическому алюминию

Весна 2026 года, площадь Марлуван в районе Хэпин города Шэньян: транспортный поток нескончаем. С западной стороны площади возвышаются два здания — одно высокое, другое невысокое. Одно — старое здание японской кирпично-бетонной конструкции, построенное в 1931 году: серые кирпичи, темные черепичные крыши, неподвижное, словно часы; другое — современный офисный корпус со стеклянным фасадом: звуки работы клавиатуры и приглушенные голоса обсуждений сменяют друг друга, а на планшетах инженеров отображаются трехмерное моделирование, имитационный анализ и расчетные сценарии.

Мало кто знает, что этот, казалось бы, обычный угол — «точка отсчета» китайской алюминиевой промышленности. Технологии, выходящие отсюда, приводят в движение почти 40% мировых мощностей по производству электролитического алюминия, и Китай из страны, полностью зависевшей от импорта из-за дефицита алюминия, вырос в установившего правила для мировой алюминиевой промышленности. Именно здесь находится Шэньянский алюминиево-магниевый проектно-исследовательский институт Co., Ltd. (далее — Шэньянский алюминиево-магниевый институт). На протяжении 75 лет огни Марлувана освещали путь китайской алюминиевой промышленности: от нуля до появления, от слабости к силе, от робких первых шагов до лидерства в мире.

Путь, проложенный через трудности

В момент образования Нового Китая в 1949 году по всей стране производство алюминия составляло лишь 10 тонн, и это было связано с безопасностью обороны.

В сером небольшом здании в Шэньяне, на Марлуване, промышленные пионеры Нового Китая теснились в тесных офисах и трудились без сна и отдыха по «пятилетнему плану» «Пятилетки-1». В марте 1951 года на базе Тяньцзиньской промышленности Северо-Восточного министерства — Цзили Цзили строительства и гражданских инженерных работ — появился предшественник Шэньянского алюминиево-магниевого института: Нордио-Восточная компания по проектированию гражданских и промышленных зданий. Тогда чертежи целиком делались инженерами вручную — с помощью циркуля и линейки на кульмане по миллиметру; данные рассчитывались счетами и ручными счетными устройствами. В таких условиях они спроектировали первый в Новом Китае электролизный алюминиевый завод — Фушуньский алюминиевый завод, первый завод по производству глинозема — Шаньдунский алюминиевый завод и еще более десятка «первых» для Нового Китая.

В 1952 году 31 девушка, средний возраст которых был меньше 22 лет, сформировала «женскую измерительную команду “3-8”» — это была первая в Новом Китае женская измерительная команда. Они несли приборы весом более 20 килограммов и разъезжали по горам и пустошам: левое плечо опухало — переключались на правое; днем выполняли измерения, а ночью при свете масляных ламп приводили в порядок данные.

По неполным подсчетам, только в период «Пятилетки-1» отсюда в масштабе страны было направлено более 2000 специалистов технических направлений в металлургии, изысканиях и проектировании, а маленькие «искры» разлетались по Пекину, Гуйчжоу, Наньчану, Куньмину и другим местам, быстро расширяя техническую карту китайской алюминиевой промышленности.

В начале 1950-х годов в нашей стране применяли боковые щели, импортированные из Советского Союза. Технические сотрудники Шэньянского алюминиево-магниевого института упорно изучали вопрос и в середине 1960-х годов на Фушуньском алюминиевом заводе разработали технологию верхней загрузки. С приходом эпохи реформ и открытости появились новые вызовы. В 1978 году в нашу страну была завезена технология производства крупногабаритных предварительно обожженных анодов в электролизных ваннах мощностью 160kA от японской компании по легким металлам. В то время внутри страны еще использовались самообжигающиеся анодные электролизные ванны, отличавшиеся сильным загрязнением и высокой энергоемкостью. Хотя импортированная конструкция ванны имела проблемы — высокую температуру в ванне, плохое формирование борта печи, много осадка, низкий срок службы, — потрясло китайскую алюминиевую отрасль ее передовое автоматическое управление и очистка дымовых газов.

В Марлуване развернулась кампания «переваривания и усвоения с последующим созданием нового». Мастер проектирования общенационального масштаба Ян Жуйсян переделал на Фушуньском алюминиевом заводе часть электролизных ванн четвертой серии под 23 ванны с боковой подачей предварительно обожженных материалов на 135kA, провел расширенные испытания предварительно обожженных ванн; в ноябре 1979 года они были введены в эксплуатацию — это стало прецедентом на пути к крупномасштабности. Позже этот тип ванн применялся при строительстве Баотоуского алюминиевого завода и получил в 1987 году вторую премию Национальной премии за прогресс в науке и технологиях.

В 1990-е годы Шэньянский алюминиево-магниевый институт разработал SY-серию электролизных ванн с большой площадью обогрева, используя численное моделирование. В XXI веке, под руководством технической команды во главе с Ян Сяодуном, на основе уже существующей SY-серии ванн была выполнена сложная проектная работа с имитационным моделированием. Для проверки данных магнитного поля сотрудники проводили в изнуряюще жарких цехах по десятки часов, и черновые листы с оптимизацией схемы сборных шин заполнили комнату целиком.

Упорство принесло плоды. Большие электролизные ванны с предварительно обожженными анодами SY-серии отличаются рациональной компоновкой сборных шин, стабильностью магнитной гидродинамики, хорошим тепловым балансом и интеллектуальной системой управления электролизом с многими режимами. В 2001 году спроектированная Шэньянским алюминиево-магниевым институтом SY-серия электролизных ванн 300kA установила рекорд по вводу в проектную мощность и достижению полной производительности; после этого рекорды продолжали обновляться.

Вести мир впереди

В 2013 году национальный ключевой проект Программы 863, который взял на себя Шэньянский алюминиево-магниевый институт, — 12 сверхкрупных электролизных ванн на 600kA — был успешно запущен.

В 2017 году проект по оптимизации и модернизации технологии электролитического алюминия компании National Aluminium Indonesia был объявлен тендером на глобальном уровне. Это был взыскательный заказчик, и конкуренты приехали мирового класса. Оппонент спроектировал 5 испытательных ванн; Шэньянский алюминиево-магниевый институт — 3. По итогам полутора лет испытательного срока у 3 из 5 ванн оппонента произошли поломки, тогда как 3 ванны Шэньянского алюминиево-магниевого института показали отличные технические показатели при более низких инвестиционных затратах. Заказчик без колебаний выбрал китайское решение.

В этот момент международный рынок наконец осознал: технологии китайской алюминиевой промышленности заслуживают доверия, а китайские ванны незаметно начали вести мир впереди.

Сегодня электролизные ванны на 660kA в Китае — уже реальность; это высота, которой люди не достигали за более чем 100 лет со времен изобретения Холлом — Эру.

Новый путь

Прошло 75 лет, а огни Марлувана не только не потускнели — в волнах новой эпохи они стали еще ярче.

В Баотоу работает проект по электролитическому алюминию третьей очереди Hua Yun. Это первая в алюминиевой отрасли фабрика цифрового двойника в подлинном смысле. То, что поставляет Шэньянский алюминиево-магниевый институт, — это больше не просто чертежи, а трехмерная цифровая фабрика, работающая синхронно с физической фабрикой. Руководители могут одним легким касанием на экране увидеть в реальном времени температуру, напряжение и молярное соотношение электролизных ванн за тысячи километров. Раньше это было лишь опытом мастеров, основанным на наблюдении «глазами и нюхом»; теперь это превратилось в точный поток данных.

На фоне целей «двойного углерода» незаметно происходит зеленая революция. Технология «цифровых электролизных ванн алюминия с многоточечным мониторингом и региональным управлением», разработанная Шэньянским алюминиево-магниевым институтом самостоятельно, снижает средний коэффициент эффекта электролизных ванн на 40%, при этом заметно повышается эффективность по току; а в области энергосбережения и охраны окружающей среды они разработали «систему десульфурации с лежачим размещением сверхтонких капель жидкости», позволяющую снизить энергопотребление более чем на 35% по сравнению с традиционными технологиями.

В 2024 году архив Шэньянского алюминиево-магниевого института, в котором хранятся 250 000 томов и более 600 000 экземпляров технических чертежей, был включен в перечень индустриального культурного наследия центральных государственных предприятий. Здесь есть чертежи первой в Новом Китае фабрики по производству глинозема, а также проектные черновики более чем 500 алюминиевых, магниевых и кремний- и титановых заводов. Эти пожелтевшие бумаги фиксируют не только технические параметры — они сохраняют духовное наследие китайской алюминиевой промышленности, традицию самоусиления и непрерывного стремления вперед.