氧化鋁是生產(chǎn)金屬鋁的核心原料，廣泛用于陶瓷、耐火材料、催化劑等領(lǐng)域。其生產(chǎn)工藝以拜耳法為主，具體分為溶出、凈化、分解、焙燒、堿回收五大環(huán)節(jié)。MR30分布式IO配合西門子PLC，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，助力氧化鋁等化工行業(yè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。本期案例使用的MR30系列分布式I/O產(chǎn)品：MR30-FBC-PN、MR30-16DI、MR30-16DO、MR30-08AI-I4W、MR30-08AO-I。

項(xiàng)目介紹

某化工行業(yè)龍頭主要產(chǎn)品包括特種氧化鋁、氧化鋁陶瓷納濾膜、LTCC 材料及元器件等，在新能源汽車領(lǐng)域、節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域、5G 等現(xiàn)代通信領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。氧化鋁生產(chǎn)工藝主要是利用氫氧化鈉溶出鋁土礦中的氧化鋁，經(jīng)分解、煅燒獲得氧化鋁。生產(chǎn)工藝包括鋁土礦的預(yù)處理、溶出、凈化、分解、

預(yù)處理：將塊狀鋁土礦破碎至毫米級(jí)，再通過球磨機(jī)磨成細(xì)粉，確保后續(xù)反應(yīng)充分；通過水洗去除礦石中的可溶性雜質(zhì)和細(xì)泥，再用分級(jí)設(shè)備（如水力旋流器）分離不同粒徑的礦粉，保證原料均勻性。

溶出：將磨礦后的鋁土礦粉與 “循環(huán)母液”（分解工序回收的苛性堿溶液）按比例混合，制成 “礦漿”，泵入壓煮器（高溫高壓反應(yīng)容器），在 140-280℃、1.5-5.0MPa 下反應(yīng) 1-2 小時(shí)，使氧化鋁充分溶解，形成 “溶出礦漿”。

凈化：溶出礦漿先經(jīng)閃蒸降溫，再進(jìn)入沉降槽，加入絮凝劑，使未溶解的雜質(zhì)沉降分離，得到澄清的 “粗鋁酸鈉溶液”；粗溶液再經(jīng)葉濾機(jī)過濾，去除微小雜質(zhì)，得到 “精制鋁酸鈉溶液”。

分解：精制鋁酸鈉溶液降溫至 40-60℃，泵入分解槽，加入氫氧化鋁晶種并攪拌，晶種逐漸長(zhǎng)大并析出氫氧化鋁晶體；最后通過過濾機(jī)分離出氫氧化鋁濾餅，濾液即為 “循環(huán)母液”（含未反應(yīng)的 NaOH），返回溶出工段循環(huán)使用。

焙燒：氫氧化鋁濾餅先經(jīng)回轉(zhuǎn)干燥機(jī)去除表面水分，再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯或 “流態(tài)化焙燒爐”，在950-1200℃下焙燒 2-4 小時(shí)，去除結(jié)晶水，得到 “冶金級(jí)氧化鋁”或 “特種氧化鋁”。

赤泥處理：沉降分離出的赤泥需經(jīng)洗滌后，采用堆存或綜合利用（如生產(chǎn)水泥、磚材）處理，避免環(huán)境污染。

明達(dá)io應(yīng)用方式

設(shè)備采用PROFINET總線協(xié)議，以西門子1500系列PLC作為主站，通過明達(dá)技術(shù)MR30遠(yuǎn)程I/O模塊 MR30-FBC-PN耦合器連接各I/O模塊，構(gòu)建通訊網(wǎng)絡(luò)。PLC負(fù)責(zé)工藝邏輯處理與運(yùn)動(dòng)控制指令調(diào)度，遠(yuǎn)程I/O模塊負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集與輸出執(zhí)行。

明達(dá)模塊通過一系列配合，實(shí)現(xiàn)泵、攪拌等變頻器的啟停、時(shí)間控制、電流反饋、頻率反饋、頻率給定，控制的精度、時(shí)間的準(zhǔn)確性完美滿足項(xiàng)目要求，使用穩(wěn)定、可靠。整個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用io模塊達(dá)到上千點(diǎn)。

應(yīng)用成效

該企業(yè)采用MR30系列分布式I/O產(chǎn)品，保證了氧化鋁整個(gè)流程的穩(wěn)定生產(chǎn)。IO模塊性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了歐美一線品牌同類產(chǎn)品的完美平替，綜合成本有效降低。

審核編輯 黃宇