Recentemente, o conjunto tecnológico de coordenação tempo-temperatura e controle inteligente para fornos de calcinação de alumina de ultra-grande escala, desenvolvido de forma independente pela Shenyang Aluminium and Magnesium Engineering and Research Institute Co., Ltd. da Chinalco International, concluiu sua aplicação em escala industrial, com a tecnologia global alcançando o nível de liderança internacional e superando o gargalo técnico de longa data do sistema térmico dos fornos de calcinação.

O forno de calcinação é a etapa central da produção de alumina, respondendo por um terço do consumo total de calor do processo. "Os fornos de calcinação suspensos em fase gasosa, predominantes no setor, apresentam curto tempo de permanência do material em alta temperatura e eficiência insuficiente de troca térmica gás-sólido, além de o sistema depender fortemente da experiência humana na operação. Anteriormente, as pesquisas no país e no exterior concentravam-se majoritariamente em etapas auxiliares, como a recuperação de calor residual a jusante", afirmou Zhou Fenglu, líder do grupo de coordenação do projeto.

Diante desses gargalos, a equipe realizou esforços coordenados em três dimensões: no aspecto de processo, criou o novo processo de calcinação a baixa temperatura com amortecimento e prolongamento do tempo, ampliando o tempo de permanência do material na reação em alta temperatura; no aspecto de equipamentos, desenvolveu pioneiramente a tecnologia de separação ciclônica de intensificação térmica e mássica com guiamento e dispersão gás-sólido, fabricando separadores ciclônicos de grande porte unitário, aplicados ao forno de calcinação suspenso em fase gasosa com a maior capacidade unitária do mundo, de 6.000 toneladas/dia; no aspecto de controle inteligente, construiu um sistema de coordenação quadridimensional "modelagem de caixa cinza — predição feedforward — execução flexível — restrição por regras", com a flutuação de temperatura do forno principal controlada dentro de ±2% e a precisão de controle do teor de oxigênio atingindo ±1,6%.

Atualmente, o conjunto tecnológico já foi aplicado em diversas grandes empresas de alumina no país, permitindo reduzir o consumo de calor do sistema de produção de alumina para 2,7 gigajoules por tonelada.