Алюминиевые новации РУСАЛа

Немного скандия для экономии топлива

В минувшем апреле пресс-служба ОК РУСАЛ сообщила о начале разработки компанией инновационного алюминиево-скандиевого сплава для изготовления колесных дисков. Ключевая задача проекта — создание высокопрочного и при этом легкого материала, использование которого позволит снизить вес автокомпонентов, сократив тем самым расход топлива, а значит, и количество выбросов вредных веществ в атмосферу.

Легирование сплава скандием позволит достичь прочности 450 мегапаскалей. Это важный шаг в развитии технологий автомобилестроения: применяемые в настоящее время алюминиево-магниево-кремниевые сплавы обеспечивают уровень прочности не выше 370 мегапаскалей. Изготовленный из нового материала 21-дюймовый колесный диск будет весить не более девяти килограммов.

Следует отметить, что скандий, будучи редкоземельным металлом, имеет высокую стоимость, превышающую стоимость серебра. Тем не менее ожидается, что сделанные вложения окупятся благодаря экономии ресурсов и снижению вредного воздействия на окружающую среду.

ООО «Институт легких материалов и технологий» (ООО «ИЛМиТ») — собственный научно-исследовательский центр МКПАО «ОК РУСАЛ» — рассматривает несколько опытных комбинаций легирующих элементов, чтобы определить лучший химический состав. Это должно обеспечить дискам хорошее сопротивление усталостным нагрузкам и коррозионную стойкость на уровне сплавов-аналогов. С учетом стоимости добавки скандия содержание последнего в конечном сплаве составит не выше 0,08%.

Появление нового материала повлечет масштабные изменения в автомобильной индустрии, в первую очередь в ее растущем премиальном сегменте.

При непосредственном участии искусственного интеллекта

РУСАЛ задействует новаторские подходы к производству. В компании сформирован департамент промышленного искусственного интеллекта, которому предстоит задавать ключевые направления разработки и внедрения технологий с использованием нейросетей для улучшения производственных процессов. Новое подразделение интегрировано в структуру дирекции по автоматизации производства ООО «РУСАЛ ИТЦ».

Среди перспективных проектов департамента промышленного искусственного интеллекта — создание «Цифрового технолога», «Цифрового литейщика», управление искусственным интеллектом новой прорывной технологией инертного анода, полная роботизация сверхмощных электролизеров, разработка инновационных материалов и нового специализированного оборудования при непосредственном участии искусственного интеллекта, создание soft sensors (когда технологический параметр вычисляется не на основе непосредственного измерения, а методами анализа больших данных других параметров), контроль отгрузки готовой продукции с помощью машинного зрения и многие другие, — пояснил директор по автоматизации производства ООО «РУСАЛ ИТЦ» Михаил Гринишин.

Отметим, что старт научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам с использованием искусственного интеллекта в РУСАЛе был дан еще в 2018 году. Созданная в их рамках технология мониторинга электролизного производства с помощью машинного зрения успешно прошла опытную эксплуатацию на Красноярском алюминиевом заводе. Теперь помимо КрАЗа ее внедрят еще на четырех предприятиях компании.

Глобальная экологическая модернизация

Традиционно РУСАЛ делает упор на поиск экологически безопасных решений, минимизирующих воздействие алюминиевой промышленности на окружающую среду.

В июне 2021 года руководство компании заявило о намерении перестроить Красноярский, Братский, Иркутский и Новокузнецкий заводы, заменив на них более половины электролизеров на современные аппараты, разработанные инженерами РУСАЛа. Так, масштабная экологическая модернизация КрАЗа, начатая в прошлом году, предусматривает строительство на месте одиннадцати старых корпусов двух новых с электролизерами РА-550, которые работают на основе технологии обожженного анода. Планируется, что они будут давать тот же объем алюминия — 530 тысяч тонн в год. При этом объем выбросов бензопирена будет сведен к нулю, а выбросы фторидов уменьшатся на две трети.

Лом в обмен на слитки

На Волгоградском алюминиевом заводе, мощности которого позволяют выпускать около семидесяти тысяч тонн первичного алюминия в год, компания реализовала пилотный проект переработки лома и его вовлечения в производство цилиндрических слитков. Старт проекту был дан в 2021 году. В 2023-м объем переработки составил 1 150 тонн, увеличившись в три раза по сравнению с 2022 годом. Качество слитков, содержащих вторичный металл, сохраняется таким же высоким, как и продукт, сделанный только из первичного алюминия.

Опыт ВгАЗа по переработке алюминиевого лома планируется распространить и на другие заводы РУСАЛа, — рассказал директор объединенной компании по сбыту в России и странах СНГ Игорь Игнашов. — Экологичное производство и приверженность экономике замкнутого цикла являются приоритетами для РУСАЛа и основой его стратегии устойчивого развития. В регионах своей ответственности компания развивает циркулярное производство через партнерство с клиентами, которые возвращают лом обратно в переработку на ВгАЗ. Взамен клиенты получают цилиндрические слитки с рециклинговым металлом. Этот цикл становится регулярной бизнес-моделью, вовлекая в оборот все больше и больше металла по всей производственной цепочке.