摘(zhai)　要：本文(wen)介紹了(le)氧化鋁(lǚ)工藝流(liú)程及流(liú)程物料(liào)特點,電(diàn)磁流量(liang)計 工作(zuo)原理結(jié)構特點(dian),介紹了(le)電磁流(liú)量計在(zai)氧化鋁(lü)生♉産中(zhōng)的應🛀🏻用(yòng)狀況,指(zhi)出應用(yong)過程中(zhong)存在的(de)問題及(ji)解決辦(ban)法。
1　引言(yan)
　　中州鋁(lǚ)廠一期(qi)設計規(guī)模年産(chan)20萬噸氧(yǎng)化鋁,其(qí)工序多(duo)、流程長(zhang)。随着企(qi)業不斷(duan)的技術(shu)改造,産(chǎn)量日益(yì)提高,液(ye)量平衡(héng)要求更(gèng)加嚴格(gé)。爲保證(zheng)産品質(zhi)量,控制(zhi)各項指(zhǐ)标,生産(chan)✔️流程中(zhōng)液量需(xū)要進行(háng)測量,流(liú)量測量(liàng)作爲監(jiān)視生産(chan)過程狀(zhuàng)況的主(zhu)要手段(duàn)之一,對(duì)降耗節(jie)能具有(you)很大的(de)意義。根(gen)據氧化(hua)鋁生産(chǎn)的特點(dian),在氧化(hua)鋁生産(chan)過程中(zhōng)采用大(dà)量的電(diàn)磁流量(liang)計。
2　氧化(huà)鋁工藝(yi)流程
　　氧(yǎng)化鋁生(shēng)産是燒(shao)結法生(shēng)産,用鋁(lü)土礦、石(shí)灰石和(hé)純☀️堿混(hun)合‼️制成(chéng)生料漿(jiang),在高溫(wen)下進行(háng)燒結,然(ran)後将燒(shāo)結熟💋料(liào)在稀堿(jiǎn)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻溶液中(zhōng)溶出,鋁(lǚ)酸鈉溶(róng)液則進(jin)入溶液(ye)裏成👣爲(wèi)鋁酸鈉(na)溶液🐇,而(ér)不溶性(xing)的化⭕合(hé)物雜質(zhi)進入赤(chi)泥中🙇🏻與(yu)鋁酸鈉(na)溶液分(fen)離。鋁酸(suān)鈉溶液(yè)經脫矽(xī)淨化後(hòu)進入碳(tàn)酸化分(fèn)解,得到(dào)的氫氧(yang)化鋁分(fèn)離洗滌(dí)焙燒成(cheng)氧化鋁(lǚ)。分離得(dé)到的碳(tan)酸母液(yè)用于⚽下(xia)一批鋁(lǚ)礦配料(liào),其生産(chǎn)流程如(ru)圖2—1示:

3　電(dian)磁流量(liàng)計工作(zuo)原理及(ji)特點
3.1　 電(dian)磁流量(liang)計工作(zuo)原理
　　電(dian)磁流量(liàng)計是根(gēn)據法拉(la)第電磁(ci)感應定(dìng)律制成(cheng)的。傳感(gǎn)器的⭐測(ce)量導管(guan)是一内(nei)襯絕緣(yuán)材料的(de)非導磁(cí)合金導(dǎo)管⛹🏻‍♀️,其電(dian)極與襯(chen)裏内表(biǎo)面基本(ben)齊平。勵(li)磁線圈(quan)由雙向(xiàng)勵磁時(shí),将在與(yu)導管軸(zhou)線垂直(zhí)的方向(xiang)上産生(sheng)一磁通(tong)密度爲(wèi)B(特斯拉(la))的工作(zuò)磁場,當(dang)平均流(liu)速爲V(m/s)的(de)導電性(xìng)流體流(liú)入時,在(zai)磁場和(he)🚶‍♀️流向共(gòng)同的直(zhí)角方向(xiang)上🐇就産(chan)生了電(dian)動勢🌈E(V),并(bing)由電極(jí)檢出。
電(diàn)動勢　E=d×V×B(3—1)
體(ti)積流量(liàng)爲　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流速(sù)的檢測(ce)可通過(guo)比率E/e來(lai)測量,該(gai)項功能(neng)由電磁(ci)流量轉(zhuan)換🐕器完(wán)成。其中(zhōng)e爲基準(zhǔn)電壓信(xìn)号是在(zai)磁通檢(jian)測線圈(quan)中産生(sheng)的,與B成(chéng)🔴正比。電(diàn)壓信号(hào)E和基準(zhǔn)信号e同(tong)時送至(zhi)轉換器(qì)處♉理并(bìng)輸出與(yǔ)流量成(chéng)正比的(de)㊙️各種信(xìn)号。其工(gōng)作原理(li)如圖3—1所(suo)🐉示。

3.2　電(diàn)磁流量(liàng)計測量(liàng)特點
　　電(dian)磁流量(liàng)計的使(shi)用條件(jiàn)是要求(qiu)流體是(shi)導電性(xìng)的,它有(you)許多優(you)點:沒有(you)機械可(ke)動部分(fen);測量管(guǎn)内無阻(zu)礙流🤩動(dong)部件,無(wu)💔壓損,屬(shǔ)節能型(xíng)流量計(jì);能夠測(cè)量腐蝕(shí)性流體(ti),對漿液(yè)測量具(jù)有獨特(tè)的适應(ying)性;不受(shou)流體密(mì)度、粘度(dù)的影響(xiang),測量與(yǔ)雷諾數(shù)無關;流(liú)速分布(bu)的影響(xiǎng)較小,在(zài)電磁流(liú)量計的(de)前後,必(bì)須有足(zú)夠的直(zhí)管段長(zhǎng)度,一般(ban)要求上(shang)遊側應(ying)大于5D;量(liàng)程寬、精(jīng)度高,電(dian)磁流✊量(liàng)計量‼️程(cheng)比爲1500∶1;精(jīng)度爲相(xiàng)對指示(shi)值的0.5%;能(neng)夠測量(liàng)流體的(de)管徑範(fan)圍廣,目(mù)前我廠(chang)應用的(de)有50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口💞徑(jìng)的。
4　電磁(cí)流量計(ji)在氧化(huà)鋁生産(chan)中的應(ying)用
　　氧化(hua)鋁濕法(fǎ)生産流(liu)程中的(de)物料大(da)都是液(ye)體、液體(ti)和微粒(lì)混合的(de)料漿,屬(shǔ)于穩定(dìng)流動類(lei)型,僅在(zai)某些設(shè)備開、停(ting)🌏車時能(neng)産生不(bú)穩定流(liú)動。液體(ti)是強堿(jiǎn)性的,所(suo)以既有(you)化學腐(fǔ)蝕,還有(you)因侵蝕(shí)、汽蝕等(deng)引起的(de)機械腐(fǔ)蝕以及(jí)因材料(liao)的應力(li)存在而(ér)産生的(de)應力腐(fu)蝕。液體(tǐ)的溫度(du)不高于(yú)95℃。
　　由于電(diàn)磁流量(liang)計的優(you)點同氧(yang)化鋁生(shēng)産流程(chéng)中的物(wù)料特🏒性(xing)有很多(duo)相同之(zhi)處,因此(cǐ)也就在(zài)氧化鋁(lǚ)行業中(zhōng)得到了(le)充分利(lì)用。中州(zhōu)鋁廠共(gong)有各種(zhǒng)流量計(ji)🈲170套,其中(zhong)電磁流(liu)量計82套(tào)🚶,占總數(shu)的49.9%。在1998年(nian)的“窯磨(mó)工程”中(zhōng),采用了(le)💛5套電磁(ci)流量計(ji)分别檢(jian)測堿液(yè)流量、料(liao)漿🤟流量(liàng)、精液流(liu)量和冷(leng)卻水流(liú)量,2套B系(xi)列🏃電磁(cí)流量計(ji)用于碳(tàn)分母液(yè)、蒸發母(mu)液的測(ce)量。料漿(jiāng)流量的(de)測量過(guo)去采用(yong)的是B系(xi)列電磁(ci)🍉流量計(ji),儀表示(shi)值波動(dòng)大,崗位(wèi)操作工(gong)反映生(shēng)産操作(zuo)困難,雖(suī)經儀🏃🏻表(biǎo)維護人(ren)員多次(ci)修理檢(jiǎn)查,問題(tí)🔴依然存(cún)🔆在。在3#熟(shú)料燒成(chéng)窯設🧑🏾‍🤝‍🧑🏼計(ji)中,3#入窯(yáo)料漿流(liú)量測量(liàng)選用了(le)電磁流(liu)量計,沒(mei)有💃儀表(biǎo)示值波(bo)🐉動現象(xiàng)發生,可(ke)見E系列(lie)電磁流(liu)量計比(bǐ)🍓B系列♌抗(kàng)幹擾性(xìng)能好。
電(diàn)磁流量(liang)計在現(xiàn)場安裝(zhuāng)使用過(guò)程中應(yīng)注意以(yǐ)下幾✌️點(diǎn)⛹🏻‍♀️:
(1)接地問(wèn)題
　　管道(dao)是絕緣(yuán)管電流(liú)在流體(tǐ)中流動(dong),因爲受(shòu)雜波的(de)影響,所(suo)以必👣須(xū)使裝在(zài)流量計(ji)的管子(zǐ)兩側的(de)接地環(huan)可靠接(jie)地,以便(biàn)使液體(tǐ)🎯接地。運(yùn)行經驗(yan)說明,即(ji)使變送(song)器接地(dì)良好,當(dāng)變送器(qì)附近的(de)電力設(she)備有較(jiào)強的漏(lou)地電流(liú),或在安(ān)裝變送(song)器的管(guǎn)道上存(cun)在較大(dà)的雜散(san)電流,或(huò)進行電(dian)焊,都将(jiang)引起幹(gan)擾電勢(shi)的✨增加(jiā),進而影(yǐng)🔞響儀表(biǎo)正常運(yùn)行⁉️。
(2)保證(zhèng)上遊側(ce)直管有(yǒu)足夠的(de)長度
　　流(liu)速分布(bù)對精度(du)的影響(xiǎng)雖然比(bi)其他流(liu)量計小(xiǎo),但還是(shì)🚶‍♀️要🧑🏾‍🤝‍🧑🏼消除(chu)♋這種影(yǐng)響,爲此(cǐ)在安裝(zhuang)時要确(què)保上遊(yóu)側的直(zhí)管有足(zu)👈夠的長(zhang)度,這樣(yang)才能保(bao)證流速(sù)按同🏒心(xin)圓分布(bu),也才能(néng)進行精(jīng)确測量(liang)。
(3)确保管(guan)道的“滿(mǎn)水”狀态(tài)
　　隻有電(dian)極部分(fen)接觸到(dào)液體才(cai)能測量(liang)流量,因(yin)爲是測(ce)定流🐪速(sù)并與截(jie)面積相(xiàng)乘求出(chu)流量,如(ru)果管内(nei)液體沒(méi)有充滿(mǎn),截面積(ji)會變小(xiao),就會引(yin)起誤差(cha)。另外氣(qì)泡雖然(rán)♉不會造(zao)成測量(liang)的障礙(ai),但同樣(yang)會引起(qi)測量誤(wu)差。
(4)流量(liàng)計口徑(jing)、電極及(ji)内襯材(cái)料的正(zhèng)确選擇(ze)
　　選擇時(shi),首先要(yao)選擇與(yu)管道直(zhi)徑相同(tong)的流量(liang)計,如果(guo)流量計(jì)的口徑(jìng)比管道(dào)大,流速(su)分布就(jiù)不均勻(yún),誤差就(jiù)會增大(da)。電極及(ji)内襯材(cai)料選擇(zé)時,需根(gen)據對被(bei)測流體(tǐ)的耐受(shòu)性進行(háng)選擇。
5　電(dian)磁流量(liàng)計在生(sheng)産流程(cheng)中應用(yòng)存在的(de)問題
5.1　傳(chuán)感器測(ce)量管的(de)結垢問(wèn)題
　　氧化(huà)鋁生産(chan)中,料漿(jiāng)的結垢(gòu)十分嚴(yan)重。結垢(gòu)的主要(yao)成‼️分是(shì)鋁矽酸(suan)鈉,質地(di)堅硬而(er)又附着(zhe)力強。傳(chuan)感器結(jié)垢後,需(xū)要定㊙️期(qī)進行清(qīng)🌈理,如果(guǒ)不進行(hang)清理則(zé)管徑改(gǎi)變🥰,測量(liang)誤差增(zeng)大。但清(qing)理結垢(gòu)是十分(fèn)困難的(de)事,結垢(gou)的清理(lǐ)往往要(yao)影響到(dao)傳感器(qi)的使用(yòng)壽命📧。在(zài)檢修過(guo)程中通(tōng)常采用(yòng)以下方(fang)法處理(li):
(1)機械除(chú)垢
　　由于(yu)采用機(jī)構除垢(gòu),容易損(sun)壞襯裏(lǐ),有時也(yě)會損壞(huai)電極🌈。選(xuǎn)🧡用的電(diàn)磁流量(liang)計大部(bù)分用的(de)是聚四(sì)氟乙💁烯(xi)襯裏。
(2)化(hua)學除垢(gòu)
　　利用5～10%硫(liu)酸冷泡(pao),硫酸與(yǔ)結垢(鋁(lǚ)矽酸鈉(nà))中的鈉(nà)起作用(yòng),生成🛀🏻可(kě)💃容性硫(liú)酸鈉,從(cóng)而破壞(huài)鋁矽酸(suan)鈉結構(gòu),使結垢(gòu)松軟,并(bing)使🐪之脫(tuo)落而達(dá)到除垢(gou)的目的(de)。
　　以上兩(liang)種方法(fǎ)都必須(xu)在傳感(gǎn)器拆掉(diao)之後才(cái)能進行(hang)🤞清理,儀(yí)表維護(hu)及檢修(xiu)人員的(de)工作量(liang)比較大(da)。能否增(zēng)加一🧑🏽‍🤝‍🧑🏻種(zhong)超聲波(bō)發生裝(zhuang)置,利用(yòng)超聲輻(fu)射定時(shí)除垢,值(zhi)得廠家(jiā)🐆研究。
5.2　測(ce)量電極(jí)的滲漏(lou)問題
　　氧(yǎng)化鋁生(sheng)産過程(cheng)中的液(ye)體是強(qiang)堿性的(de),而堿滲(shèn)透性特(te)别強。用(yòng)于清水(shui)流量測(ce)量用電(diàn)磁流量(liang)計運行(hang)🏃8年多時(shi)間,也沒(méi)有電極(ji)組件故(gù)障問題(tí)。由于堿(jian)的滲透(tou)作用,使(shi)電極組(zu)件絕緣(yuán)電阻下(xia)降,導緻(zhi)測量不(bu)準,甚至(zhi)停用。所(suo)使用的(de)電磁流(liu)量計的(de)損壞☎️大(dà)部分是(shì)由于此(cǐ)種情況(kuang)而導緻(zhì)的。有關(guān)單位應(yīng)👌根據這(zhè)種情況(kuang)研究一(yi)種能滿(mǎn)足用戶(hu)需要的(de)電磁流(liu)量計,同(tong)此🛀類似(si)的還有(yǒu)造紙👄行(hang)業、化工(gong)行業等(deng)。
6　結束語(yǔ)
　　随着電(diàn)子技術(shù)的發展(zhǎn),電磁流(liú)量計智(zhì)能化的(de)實現在(zài)🔞發展💘壯(zhuang)大⭕過程(cheng)中,将會(huì)發揮更(gèng)大的作(zuo)用,使檢(jiǎn)測的數(shù)據更加(jiā)準确。

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