Anodeskifterobot som bidrar til sikrere, mer kostnadseffektiv og miljøvennlig produksjon av aluminum

Prosjektets overordnede idé har vært at manuelle prosesser knyttet til anodeskifte kan automatiseres. I dag foregår anodeskifte i en elektrolysehall med sterke magnetfelt, mye støv og varme, som er utfordrende både for mennesker og maskiner. Hovedmålet har vært å utvikle en anodeskifterobot som bidrar til sikrere, mer miljøvennlig og kostnadseffektiv utskiftning av anoder. Målet har vært at anodeskiftet skal gjennomføres innen 15 minutter og uten kranoperatør i 80 % av anodeskiftene. Et del mål for prosjektet har derfor også vært å identifisere gap mot full automatisering. Gjennom prosjektet har vi vist at det er mulig å automatisere denne prosessen og vi har løst den største utfordringen som er håndtering av deksler. Vi etablerte en lab for testing av funksjoner og for å invitere samarbeidspartnere og kunder. I forbindelse med løsningene for anodeskifte er det blitt publisert tre patenter. Ved hjelp av våre partnere på engineering så et det blitt utviklet nye tekniske løsninger der fokuset har vært automatisering og hva som må ligge til grunn for dette. Momek Group AS har levert mekanisk engineering med utgangspunkt i hvordan dette skal automatiseres. Sammen med Goodtech AS som har levert elektro, automasjon og robotikk så har vi klart å utvikle en anodeskifterobot som er helelektrisk og som kan generere elektrisk overskudd tilbake til nettet. Dette er også banebrytende innenfor bransjen. SINTEF AS har bidratt på instrumenterer og analyser for avansert bildebehandling i krevende miljøer. Alt ligger nå til rette til å installere verdens første anodeskifterobot ute hos kunde og teste denne i virkelig miljø dette året.

Prosjektet har bidratt til mer kompetanse for alle involverte og det er blitt jobbet på en tverrfaglig måte der alle fagdisipliner har vært involvert i design, engineering og testing. I tillegg til det tekniske så har det vært jobbet ut mot markedet for å både innhente behov, krav og erfaringer fra dagens prosess. Det har vært utfordrende å finne nye og solide løsninger i forhold til miljøet anodeskifteroboten skal inn, men det er blitt løst på en god måte frem til nå. Vi har nå en godkjent løsning for dekselhåndtering og vi er på god vei med å få realisert de andre funksjonene som har med et anodebytte. Det er fremdeles store forventinger til fremtidige effekter og virkninger dette vil ha på både bedre miljø for operatører, utslipp, sikkerhet og mer optimal bytte av anoder. Dette vil også ha stor betydning for andre verk ute i verden. Vi ser også at løsninger som er utviklet kan gjenbrukes på andre applikasjoner i krevende miljøer.

Målet med prosjektet er å utvikle en robotisert løsning for automatisert skifte av anoder ved aluminiumsverk for å øke sikkerheten for operatørene ved anlegget, redusere skadelige utslipp og redusere kostnadene ved produksjon av aluminium. Anodeskifte foregår i en elektrolysehall med sterke magnetfelt, mye støv og varme. Prosessen utføres idag ved hjelp av en operatørstyrt kran og et operatørstyrt kjøretøy i par. Når ovnsdekslene åpnes under anodeskifte blir operatørene eksponert for fluor, varmestress og potensielt sprutskader fra flytende bad og metall. Utslippet til hallatmosfæren går urenset ut til luft og halltakutslippet av Fluorider representerer et uønsket utslipp både for miljøet og økonomien da tapt fluor må erstattes med innkjøp av Aluminiumfluorid. Prosjektet vil utvikle autonome robotiserte arbeidsoperasjoner ved hjelp av avansert maskinsyn, algoritmer for baneplanlegging og kontaktoperasjoner. Utstyr og løsninger som velges må operere i et krevende miljø i elektrolysehallen med magnetiske felt, store temperatursvingninger (fra -25°C til +65 °C), støv og tilstedeværelse av aggressive komponenter som svovel og fluor. De største teknologiske utfordringene i prosjektet er knyttet til: - Utvikling av metode for presis og nøyaktig krustbrekking - Metode for nøyaktig anodeplassering - Valg av robust sensorikk - Utvikling av Sikkerhetsløsninger Prosjektet gjennomføres i samarbeid med Alcoa, Hydro, Goodtech og SINTEF som samarbeidspartnere.