一种基于MES系统的Mn技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MES系统的Mn

【技术实现步骤摘要】
一种基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺
本专利技术属于流程工业生产过程控制领域，更具体地说，涉及一种基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺。
技术介绍
四氧化三锰属于高性能结构材料，主要用于电子工业，是生产软磁铁氧体所需的重要原材料之一，也是制备锰锌铁氧体的优质原料，由制备的软磁铁氧体占软磁铁氧体总量的60％以上。随着四氧化三锰取代碳酸锰作为锰源制备锰锌软磁铁氧体后，四氧化三锰发展突飞猛进；软磁铁氧体是由锰、锌、铁的氧化物按一定配比混合后烧结成型制造，具有狭窄的剩磁感应曲线，可以反复磁化，同时其直流电阻率很高，可以避免涡流损失。可用作电子计算机中存贮信息的磁芯、磁盘和磁带，电话用变压器和高品质电感器，电视回扫变压器，磁记录用磁头，电感器，磁放大器，饱和电感器，天线棒等。经过二十多年的发展，我国四氧化三锰的生产规模已成为全球第一，其用途越来越广泛，市场需要量也在不断增加。因此，亟需发展一种智能化生产的Mn3O4的生产系统，实现多对多生产工序的平衡。MES系统是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。能通过信息传递对从订单下达到产品完成的整个生产过程进行优化管理。经检索，MES系统已应用于陶瓷(CN108706963A)、半导体(CN110233122A)、配方食品(CN112258053A)等生产领域中。但现有技术中没有将Mn3O4的生产制备与MES系统相结合。四氧化三锰有许多种制备方法，从反应性质和工艺特点可分为：还原法、焙烧发、电解法和氧化法。我国四氧化三锰的生产工艺大多数采用电解金属锰粉片悬浮液氧化法，它的原料是电解金属锰片，首先把金属锰片粉碎制成悬浮液，利用氧化剂，在一定的条件下制备四氧化三锰，其基本工艺流程为：电解金属锰片制浆、氧化、干燥、成品。该工艺的关键是氧化槽、洗涤塔、水处理和干燥设备。其中水处理时通常采用反渗透设备、离子交换设备；氧化槽通常利用衬钛板高效搅拌槽或衬胶；洗涤塔通常利用多段逆流洗涤塔；干燥设备采用压力喷雾式、离心喷雾式以及厢式干燥。CN201410048579.9公开了一种连续化制备粉状MES粒子的装置，该装置包括通过管道依次连通的高剪切反应器、闪蒸干燥器、旋风分离装置、布袋除尘器及引风机；所述高剪切反应器卧式布置且分别制有酸酯入口、粉体入口、空气入口以及接通闪蒸干燥器的物料出口；同时该专利还公开了一种工艺，包括以下步骤：1)中和剂、包裹剂、稳定剂的粉状混合物按一定比例进入一高剪切反应器，同时脂肪酸甲酯经磺化后的脂肪酸甲酯酸酯也按一定比例进入高剪切反应器；2)物料在高剪切反应器内停留10～60s，发生中和反应并包裹形成MES粒子；然后从高剪切反应器输出后进入闪蒸干燥器；3)经过闪蒸干燥器处理的MES粒子输出后进入旋风分离器，进行降温并干燥；同时使部分较粗MES粒子回到高剪切反应器中继续进一步粉碎，使获得的MES粒子维持一定颗粒度；4)从闪蒸干燥器出口出来的混合气流进入旋风分离器进行分离，分离出的粉状物料直接进入成品粉仓，分离出的混合气流进入布袋除尘器除尘后排空；5)成品粉仓内MES粒子包装即得到成品；布袋除尘分离得到的部分粉尘回到高剪切反应器入口继续反应造粒。然而现有技术中，对于Mn3O4粉体生产工序存在设备利用率不高，涉及多对多生产工序之间的配合不成熟的问题。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有Mn3O4多对多生产工序中生产系统无法自动排程配合造成生产效率低、设备利用率低的问题，本专利技术提供一种基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，该系统利用MES系统根据收集的信息对设备状态进行监测，根据设备状态结合反应条件，对Mn3O4的生产进程进行调控，反应进程智能化管控设备，实现多对多的生产负荷平衡。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，包括以下步骤：S1：建模：将生产参数输入包含MES系统数据库的操控单元；S2：进料：带有标识信息的原料进入进料单元后，经进料单元识别后，信息反馈给MES系统，与MES系统的信息匹配，由MES系统发送命令；S3：混料：根据原料参数选择指定空闲混料单元及输入该混料单元的物料输送装置；S4：反应：原料经混料单元处理后，根据反应所需条件匹配反应釜及输入该反应釜310的物料输送装置，反应达到指定pH后停止反应；S5：储料：反应结束后，根据储料单元的液位信息，MES系统确定是否能够放料；S6：压滤：根据储料单元的液位信息，MES系统确定压滤单元自动进料；S7：干燥：根据设备状态，将S6压滤所得物料传输到干燥单元进行干燥；S8：收集：在收集单元对S7所得物料进行收集；S9：包装：在包装单元对收集得到的物料进行包装。更进一步地，一种基于MES系统的Mn3O4柔性化生产系统，与连续化生产工艺配套使用的生产线包括若干生产单元，每个生产单元都具有各自的标识信息，该系统还包含有MES系统数据库的操控单元；两个相邻生产单元之间设置有至少一个物料输送装置，每个物料输送装置都具有各自的标识信息，并且每个物料输送装置的标识信息与物料状态相关联；以及用于从每个生产单元获取该生产单元的标识信息、从每个物料输送装置获取该物料输送装置的标识信息的信息获取装置，操控单元与信息获取装置相连接，并将从信息获取装置接收到的每个物料输送装置的标识信息与对应的生产单元的标识信息通过MES系统数据库进行信息绑定，该对应的生产单元是接收与该物料输送装置的标识信息相关联的所有物料的生产单元。更进一步地，所述生产单元包括进料单元、混料单元、反应单元、压滤单元、干燥单元和收集单元，所述混料单元与反应单元之间的物料输送装置包括至少两条第一输送管，每条第一输送管上设置有电磁球阀；所述反应单元与压滤单元之间的物料输送装置包括至少两条第二输送管，每条第二输送管上设置有电磁球阀；所述压滤单元与干燥单元之间的物料输送装置包括至少一台给料机；所述干燥单元与收集单元之间的物料输送装置包括至少一条第三输送管。更进一步地，所述信息获取装置为扫码枪，所述标识信息由条形码承载，相应的条形码贴附在生产单元和物料输送装置的外表。更进一步地，所述进料单元包括至少一个扫码枪和工控机，所述扫码枪和工控机的数据反馈给操控单元的MES系统数据库，扫码枪用来上料(扫原料、扫设备)，工控机用来报工，只有报工以后，系统之间才能进行流转。更进一步地，所述混料单元包括研磨机构和搅拌机构，所述研磨机构的出料口与搅拌机构的进料口通过第一输送管连接，所述研磨机构包括塔磨机、球磨机或辊磨机，能实现物料的研磨即可，所述搅拌机构包括搅拌槽、搅拌罐或搅拌釜，能实现物料的搅拌即可。更进一步地，所述反应单元包括反应釜和气泵，所述反应釜的进料口与搅拌机构的出料口连接，所述气泵的进气口位于反应釜下端，用于为反应提供空气。更进一步地，还包括储料单元，所述储料单元包括储料槽，所述储料槽位于第二输送管的输送管线上。更进一步地，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于MES系统的Mn

【技术特征摘要】
1.一种基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1：建模：将生产参数输入包含MES系统数据库的操控单元(900)；
S2：进料：带有标识信息的原料进入进料单元(100)后，经进料单元(100)识别后，信息反馈给MES系统，与MES系统的信息匹配，由MES系统发送命令；
S3：混料：根据原料参数选择指定空闲混料单元(200)及输入该混料单元(200)的物料输送装置；
S4：反应：原料经混料单元(200)处理后，根据反应所需条件匹配反应单元(300)及输入该反应单元(300)的物料输送装置，反应达到指定pH后停止反应；
S5：储料：反应结束后，根据储料单元(400)的液位信息，MES系统确定是否能够放料；
S6：压滤：根据储料单元(400)的液位信息，MES系统确定压滤单元(500)自动进料；
S7：干燥：根据设备状态，将S6压滤所得物料传输到干燥单元(600)进行干燥；
S8：收集：在收集单元(700)对S7所得物料进行收集；
S9：包装：在包装单元(800)对收集得到的物料进行包装。


2.根据权利要求1所述基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，其特征在于，所述进料单元(100)包括至少一个扫码枪(110)和工控机(120)，所述扫码枪(110)和工控机(120)的数据反馈给操控单元(900)的MES系统数据库。


3.根据权利要求2所述基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，其特征在于，与该工艺配套使用的生产线包括若干生产单元，每个生产单元都具有各自的标识信息；两个相邻生产单元之间设置有至少一个物料输送装置，每个物料输送装置都具有各自的标识信息，并且每个物料输送装置的标识信息与物料状态相关联；以及用于从每个生产单元获取该生产单元的标识信息、从每个物料输送装置获取该物料输送装置的标识信息的信息获取装置，操控单元(900)与信息获取装置相连接，并将从信息获取装置接收到的每个物料输送装置的标识信息与对应的生产单元的标识信息通过MES系统数据库进行信息匹配，该对应的生产单元是接收与该物料输送装置的标识信息相关联的所有物料的生产单元。


4.根据权利要求3所述基于MES系统的Mn3O4负荷平衡生产工艺，其特征在于，所述生产单元包括混料单元(200)、反应单元(300)、压滤单元(500)、干燥单元(600)、收集单元(700)和包装单元(800)，所述混料单元(200)与反应单元(300)之间的物料输送装置包括至少两条第一输送管，每条第一输送管上设置有电磁球阀；所述反应单元(300)与压滤单元(500)之间的物料输送装置包括至少两条第二输送管，每条第二输送管上设置有电磁球阀；所述压滤单元(500)与干燥单元(600)之间的物料输送装置包括至少一条输送皮带；所述干燥单元(600)与收集单元(700)之...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓锋，王以存，杨洋，刘阿朋，费凡，田甜，王志鹏，王军伟，时品亮，
申请(专利权)人：中钢天源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34