氧化鋁是生產金屬鋁的核心原料，廣泛用于陶瓷、耐火材料、催化劑等領域。其生產工藝以拜耳法為主，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，運行穩(wěn)定可靠，助力氧化鋁等化工行業(yè)實現穩(wěn)定生產。本期案例使用的MR30系列分布式I/O產品：MR30-FBC-PN、MR30-16DI、MR30-16DO、MR30-08AI-I4W、MR30-08AO-I。

項目介紹

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

預處理：將塊狀鋁土礦破碎至毫米級，再通過球磨機磨成細粉，確保后續(xù)反應充分；通過水洗去除礦石中的可溶性雜質和細泥，再用分級設備（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（高溫高壓反應容器），在 140-280℃、1.5-5.0MPa 下反應 1-2 小時，使氧化鋁充分溶解，形成 “溶出礦漿”。

凈化：溶出礦漿先經閃蒸降溫，再進入沉降槽，加入絮凝劑，使未溶解的雜質沉降分離，得到澄清的 “粗鋁酸鈉溶液”；粗溶液再經葉濾機過濾，去除微小雜質，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，晶種逐漸長大并析出氫氧化鋁晶體；最后通過過濾機分離出氫氧化鋁濾餅，濾液即為 “循環(huán)母液”（含未反應的 NaOH），返回溶出工段循環(huán)使用。

焙燒：氫氧化鋁濾餅先經回轉干燥機去除表面水分，再進入回轉窯或 “流態(tài)化焙燒爐”，在950-1200℃下焙燒 2-4 小時，去除結晶水，得到 “冶金級氧化鋁”或 “特種氧化鋁”。

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

明達io應用方式

設備采用PROFINET總線協議，以西門子1500系列PLC作為主站，通過明達技術MR30遠程I/O模塊 MR30-FBC-PN耦合器連接各I/O模塊，構建通訊網絡。PLC負責工藝邏輯處理與運動控制指令調度，遠程I/O模塊負責現場信號采集與輸出執(zhí)行。

明達模塊通過一系列配合，實現泵、攪拌等變頻器的啟停、時間控制、電流反饋、頻率反饋、頻率給定，控制的精度、時間的準確性完美滿足項目要求，使用穩(wěn)定、可靠。整個項目應用io模塊達到上千點。

應用成效

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

審核編輯 黃宇