氧化铝是生产金属铝的核心原料,广泛用于陶瓷、耐火材料、催化剂等领域。其生产工艺以拜耳法为主,具体分为溶出、净化、分解、焙烧、碱回收五大环节。MR30分布式IO配合西门子PLC,运行稳定可靠,助力氧化铝等化工行业实现稳定生产。本期案例使用的MR30系列分布式I/O产品:MR30-FBC-PN、MR30-16DI、MR30-16DO、MR30-08AI-I4W、MR30-08AO-I。
项目介绍
某化工行业龙头主要产品包括特种氧化铝、氧化铝陶瓷纳滤膜、LTCC 材料及元器件等,在新能源汽车领域、节能环保领域、5G 等现代通信领域具有广泛的应用前景。氧化铝生产工艺主要是利用氢氧化钠溶出铝土矿中的氧化铝,经分解、煅烧获得氧化铝。生产工艺包括铝土矿的预处理、溶出、净化、分解、
预处理:将块状铝土矿破碎至毫米级,再通过球磨机磨成细粉,确保后续反应充分;通过水洗去除矿石中的可溶性杂质和细泥,再用分级设备(如水力旋流器)分离不同粒径的矿粉,保证原料均匀性。
溶出:将磨矿后的铝土矿粉与 “循环母液”(分解工序回收的苛性碱溶液)按比例混合,制成 “矿浆”,泵入压煮器(高温高压反应容器),在 140-280℃、1.5-5.0MPa 下反应 1-2 小时,使氧化铝充分溶解,形成 “溶出矿浆”。
净化:溶出矿浆先经闪蒸降温,再进入沉降槽,加入絮凝剂,使未溶解的杂质沉降分离,得到澄清的 “粗铝酸钠溶液”;粗溶液再经叶滤机过滤,去除微小杂质,得到 “精制铝酸钠溶液”。
分解:精制铝酸钠溶液降温至 40-60℃,泵入分解槽,加入氢氧化铝晶种并搅拌,晶种逐渐长大并析出氢氧化铝晶体;最后通过过滤机分离出氢氧化铝滤饼,滤液即为 “循环母液”(含未反应的 NaOH),返回溶出工段循环使用。
焙烧:氢氧化铝滤饼先经回转干燥机去除表面水分,再进入回转窑或 “流态化焙烧炉”,在950-1200℃下焙烧 2-4 小时,去除结晶水,得到 “冶金级氧化铝”或 “特种氧化铝”。
赤泥处理:沉降分离出的赤泥需经洗涤后,采用堆存或综合利用(如生产水泥、砖材)处理,避免环境污染。
明达io应用方式
设备采用PROFINET总线协议,以西门子1500系列PLC作为主站,通过明达技术MR30远程I/O模块 MR30-FBC-PN耦合器连接各I/O模块,构建通讯网络。PLC负责工艺逻辑处理与运动控制指令调度,远程I/O模块负责现场信号采集与输出执行。
明达模块通过一系列配合,实现泵、搅拌等变频器的启停、时间控制、电流反馈、频率反馈、频率给定,控制的精度、时间的准确性完美满足项目要求,使用稳定、可靠。整个项目应用io模块达到上千点。
应用成效
该企业采用MR30系列分布式I/O产品,保证了氧化铝整个流程的稳定生产。IO模块性能稳定,实现了欧美一线品牌同类产品的完美平替,综合成本有效降低。