摘　要(yao)：本文介(jie)紹了氧(yang)化鋁工(gong)藝流程(cheng)及流程(cheng)物料特(te)點,電磁(ci)流量計(ji) 工作原(yuan)理結構(gou)特點,介(jie)紹了電(dian)磁流量(liang)計在氧(yang)化鋁生(sheng)産🈲中的(de)應🏃🏻‍♂️用狀(zhuang)況,指出(chu)應用過(guo)程中存(cun)在的問(wen)題及解(jie)決辦法(fa)。
1　引言
　　中(zhong)州鋁廠(chang)一期設(she)計規模(mo)年産20萬(wan)噸氧化(hua)鋁,其工(gong)序多、流(liu)程長。随(sui)着企業(ye)不斷的(de)技術改(gai)造,産量(liang)日益提(ti)高,液量(liang)平衡要(yao)🎯求更🤟加(jia)嚴格。爲(wei)保證産(chan)品質量(liang),控制✌️各(ge)項指标(biao),生産流(liu)程中液(ye)量需要(yao)進行💯測(ce)量,流量(liang)測量作(zuo)爲監視(shi)生産過(guo)🌐程狀況(kuang)的主要(yao)手段之(zhi)一,對降(jiang)耗節能(neng)具有很(hen)大的意(yi)義🌈。根據(ju)氧化鋁(lü)生産的(de)特點㊙️,在(zai)氧化鋁(lü)生産過(guo)程中采(cai)用大量(liang)的電磁(ci)流量🔴計(ji)。
2　氧化鋁(lü)工藝流(liu)程
　　氧化(hua)鋁生産(chan)是燒結(jie)法生産(chan),用鋁土(tu)礦、石灰(hui)石和純(chun)堿混合(he)❓制㊙️成⭐生(sheng)料漿,在(zai)高溫下(xia)進行燒(shao)結,然後(hou)将燒結(jie)熟料在(zai)稀堿溶(rong)液中溶(rong)出,鋁酸(suan)鈉溶液(ye)則進入(ru)溶♌液裏(li)成爲鋁(lü)酸鈉溶(rong)液,而不(bu)溶性的(de)化合物(wu)雜質進(jin)入赤泥(ni)中🎯與鋁(lü)酸鈉溶(rong)液分離(li)。鋁酸鈉(na)溶液經(jing)脫矽淨(jing)化後進(jin)入碳酸(suan)化分解(jie)🏃,得到的(de)氫氧化(hua)鋁分離(li)洗滌焙(bei)燒成氧(yang)化鋁。分(fen)離得到(dao)的👣碳酸(suan)母液用(yong)于下一(yi)批鋁礦(kuang)配料,其(qi)生産流(liu)程如圖(tu)2—1示:

3　電磁(ci)流量計(ji)工作原(yuan)理及特(te)點
3.1　 電磁(ci)流量計(ji)工作原(yuan)理
　　電磁(ci)流量計(ji)是根據(ju)法拉第(di)電磁感(gan)應定律(lü)制成的(de)😍。傳感器(qi)的測量(liang)導管是(shi)一内襯(chen)絕緣材(cai)料的非(fei)導磁合(he)金導管(guan)🤞,其電💚極(ji)與襯裏(li)内表面(mian)基本齊(qi)平。勵磁(ci)線圈由(you)雙向勵(li)磁時,将(jiang)在與導(dao)管❓軸線(xian)垂直的(de)方向上(shang)🚶‍♀️産生一(yi)磁通密(mi)度爲B(特(te)斯拉)的(de)工作磁(ci)場💋,當平(ping)均流速(su)爲V(m/s)的導(dao)電性流(liu)體流入(ru)☔時,在磁(ci)場和♋流(liu)向共同(tong)的直角(jiao)方向上(shang)就産生(sheng)了電動(dong)勢E(V),并由(you)電極檢(jian)出。
電動(dong)勢　E=d×V×B(3—1)
體積(ji)流量爲(wei)　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流速的(de)檢測可(ke)通過比(bi)率E/e來測(ce)量,該項(xiang)功能由(you)電磁流(liu)量轉換(huan)器完成(cheng)。其中e爲(wei)基準電(dian)壓信号(hao)是在磁(ci)通檢測(ce)線圈中(zhong)産生的(de),與B成正(zheng)比。電壓(ya)信号E和(he)基準信(xin)号e同時(shi)送至轉(zhuan)換器處(chu)理并輸(shu)出與流(liu)量成正(zheng)比的各(ge)種信号(hao)。其工作(zuo)原理如(ru)圖3—1所示(shi)。

3.2　電磁(ci)流量計(ji)測量特(te)點
　　電磁(ci)流量計(ji)的使用(yong)條件是(shi)要求流(liu)體是導(dao)電性的(de),它有許(xu)🥰多⛷️優點(dian):沒有機(ji)械可動(dong)部分;測(ce)量管内(nei)無阻礙(ai)流動部(bu)件,無壓(ya)損,屬節(jie)能型流(liu)量計;能(neng)夠測量(liang)腐✍️蝕性(xing)流體,對(dui)漿液測(ce)量🎯具有(you)獨特的(de)适應性(xing);不受流(liu)體密度(du)、粘度的(de)影響💃🏻,測(ce)量與雷(lei)💰諾數無(wu)關;流速(su)分布🈲的(de)影響較(jiao)小,在電(dian)磁流量(liang)計的前(qian)後,必⛱️須(xu)有足夠(gou)的直管(guan)段長度(du),一般要(yao)求上遊(you)側應大(da)于5D;量程(cheng)寬、精度(du)高,電磁(ci)流🚶‍♀️量計(ji)量程比(bi)爲1500∶1;精度(du)爲相對(dui)指示值(zhi)的0.5%;能夠(gou)測量流(liu)體的管(guan)徑範圍(wei)廣,目前(qian)我廠應(ying)用的有(you)50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口徑的(de)。
4　電磁流(liu)量計在(zai)氧化鋁(lü)生産中(zhong)的應用(yong)
　　氧化鋁(lü)濕法生(sheng)産流程(cheng)中的物(wu)料大都(dou)是液體(ti)、液體和(he)微粒🌈混(hun)合的料(liao)漿,屬于(yu)穩定流(liu)動類型(xing),僅在某(mou)些設備(bei)開、停車(che)時能産(chan)生不穩(wen)定流動(dong)。液體是(shi)強堿性(xing)的,所以(yi)既有化(hua)學腐蝕(shi)🥵,還有因(yin)侵蝕、汽(qi)蝕等引(yin)起的機(ji)械腐蝕(shi)以及因(yin)材料的(de)應力存(cun)在而産(chan)生的應(ying)力腐蝕(shi)。液體的(de)溫度不(bu)高于95℃。
　　由(you)于電磁(ci)流量計(ji)的優點(dian)同氧化(hua)鋁生産(chan)流程中(zhong)的物料(liao)特性有(you)很多相(xiang)同之處(chu),因此也(ye)就在氧(yang)化鋁行(hang)業中得(de)到了充(chong)分利用(yong)。中州鋁(lü)廠共有(you)各種流(liu)量計170套(tao),其中電(dian)磁流❓量(liang)計82套,占(zhan)總數❤️的(de)49.9%。在1998年的(de)“窯磨工(gong)程”中,采(cai)用了5套(tao)電磁流(liu)量計分(fen)别檢測(ce)堿液🐪流(liu)量、料漿(jiang)☀️流量、精(jing)液流量(liang)和冷卻(que)水流量(liang),2套B系列(lie)電磁流(liu)量計用(yong)于碳分(fen)母液、蒸(zheng)發母液(ye)的測量(liang)。料漿流(liu)量的測(ce)量過去(qu)采用的(de)是B系列(lie)電磁流(liu)量計,儀(yi)♈表示值(zhi)波動大(da),崗位操(cao)作工反(fan)映生産(chan)操作困(kun)難,雖經(jing)儀🤞表維(wei)護人員(yuan)多次修(xiu)理檢查(cha),問題📐依(yi)然存在(zai)。在3#熟料(liao)燒成窯(yao)設計中(zhong),3#入窯料(liao)漿流量(liang)測量選(xuan)用了電(dian)磁流量(liang)計,沒有(you)儀表示(shi)值波動(dong)現象發(fa)生🐪,可見(jian)E系列電(dian)磁流量(liang)計比B系(xi)列抗幹(gan)擾性能(neng)好。
電磁(ci)流量計(ji)在現場(chang)安裝使(shi)用過程(cheng)中應注(zhu)意以下(xia)幾點:
(1)接(jie)地問題(ti)
　　管道是(shi)絕緣管(guan)電流在(zai)流體中(zhong)流動,因(yin)爲受雜(za)波的影(ying)響,所🤞以(yi)必須使(shi)裝在流(liu)量計的(de)管子兩(liang)側的接(jie)地環可(ke)靠接地(di),以便使(shi)液體接(jie)地。運行(hang)經驗說(shuo)明,即使(shi)變送器(qi)接地良(liang)好,當變(bian)送器附(fu)近的電(dian)⭐力設備(bei)有較強(qiang)的漏地(di)電流,或(huo)在安裝(zhuang)變送✉️器(qi)的管道(dao)上存在(zai)較大的(de)雜散電(dian)流,或進(jin)行電焊(han),都将引(yin)起👌幹擾(rao)電勢的(de)增加,進(jin)而影🌍響(xiang)儀表正(zheng)常運行(hang)。
(2)保證上(shang)遊側直(zhi)管有足(zu)夠的長(zhang)度
　　流速(su)分布對(dui)精度的(de)影響雖(sui)然比其(qi)他流量(liang)計小,但(dan)還是要(yao)消除這(zhe)種影響(xiang),爲此在(zai)安裝時(shi)要确保(bao)上遊側(ce)的直管(guan)有足夠(gou)的長度(du),這樣才(cai)能保證(zheng)流速按(an)同心圓(yuan)分布,也(ye)才能進(jin)行🌍精确(que)測㊙️量。
(3)确(que)保管道(dao)的“滿水(shui)”狀态
　　隻(zhi)有電極(ji)部分接(jie)觸到液(ye)體才能(neng)測量流(liu)量,因爲(wei)是測定(ding)流速🈲并(bing)㊙️與截面(mian)積相乘(cheng)求出流(liu)量,如果(guo)管内液(ye)體沒有(you)充滿,截(jie)面積會(hui)變小,就(jiu)會引起(qi)誤差。另(ling)外氣泡(pao)雖然不(bu)會造成(cheng)測量的(de)障礙,但(dan)同樣💔會(hui)引起測(ce)量誤差(cha)。
(4)流量計(ji)口徑、電(dian)極及内(nei)襯材料(liao)的正确(que)選擇
　　選(xuan)擇時,首(shou)先要選(xuan)擇與管(guan)道直徑(jing)相同的(de)流量計(ji),如果流(liu)量計的(de)口徑比(bi)管道大(da),流速分(fen)布就不(bu)均勻,誤(wu)差就會(hui)增大。電(dian)極及内(nei)襯🛀🏻材料(liao)選擇時(shi),需根據(ju)對被測(ce)流體的(de)耐受性(xing)進行選(xuan)擇。
5　電磁(ci)流量計(ji)在生産(chan)流程中(zhong)應用存(cun)在的問(wen)題
5.1　傳感(gan)器測量(liang)管的結(jie)垢問題(ti)
　　氧化鋁(lü)生産中(zhong),料漿的(de)結垢十(shi)分嚴重(zhong)。結垢的(de)主要成(cheng)分🔴是鋁(lü)矽酸鈉(na),質地堅(jian)硬而又(you)附着力(li)強。傳感(gan)器結垢(gou)後,需要(yao)定期進(jin)🌈行清理(li),如果不(bu)進行清(qing)理則管(guan)徑改變(bian),測量誤(wu)差增大(da)🐉。但清理(li)結垢是(shi)十分困(kun)難的💞事(shi),結垢的(de)清理往(wang)往要影(ying)響到♻️傳(chuan)感器的(de)🈲使用壽(shou)命。在檢(jian)修過程(cheng)中通常(chang)采用以(yi)下方法(fa)處理:
(1)機(ji)械除垢(gou)
　　由于采(cai)用機構(gou)除垢,容(rong)易損壞(huai)襯裏,有(you)時也會(hui)損壞電(dian)極。選用(yong)的電磁(ci)流量計(ji)大部分(fen)用的是(shi)聚四氟(fu)乙烯襯(chen)裏。
(2)化學(xue)除垢
　　利(li)用5～10%硫酸(suan)冷泡,硫(liu)酸與結(jie)垢(鋁矽(xi)酸鈉)中(zhong)的鈉起(qi)作🌈用,生(sheng)成可容(rong)性硫酸(suan)鈉,從而(er)破壞鋁(lü)矽酸鈉(na)結構,使(shi)結垢松(song)軟📐,并使(shi)🧡之脫落(luo)而🤟達到(dao)除垢的(de)目的。
　　以(yi)上兩種(zhong)方法都(dou)必須在(zai)傳感器(qi)拆掉之(zhi)後才能(neng)進行清(qing)理,儀表(biao)維護及(ji)檢修人(ren)員的工(gong)作量比(bi)較大。能(neng)‼️否增加(jia)一種超(chao)聲波發(fa)生裝置(zhi),利用超(chao)聲輻射(she)定時除(chu)垢,值💁得(de)廠家☀️研(yan)究。
5.2　測量(liang)電極的(de)滲漏問(wen)題
　　氧化(hua)鋁生産(chan)過程中(zhong)的液體(ti)是強堿(jian)性的,而(er)堿滲透(tou)性特别(bie)強。用于(yu)清水流(liu)量測量(liang)用電磁(ci)流量計(ji)運行8年(nian)多時間(jian),也沒有(you)電極組(zu)件故障(zhang)問題。由(you)于堿的(de)滲透作(zuo)用💜,使電(dian)極組件(jian)絕緣電(dian)阻下降(jiang),導緻測(ce)量不準(zhun),甚至停(ting)用🌈。所使(shi)用的電(dian)磁流量(liang)💋計的損(sun)壞💋大部(bu)分是由(you)于此種(zhong)情況而(er)導緻的(de)🍉。有關單(dan)位應根(gen)據這種(zhong)情🆚況研(yan)究一種(zhong)能滿足(zu)用戶需(xu)要的電(dian)磁流量(liang)計,同此(ci)類似的(de)還有造(zao)紙行業(ye)、化工行(hang)業等。
6　結(jie)束語
　　随(sui)着電子(zi)技術的(de)發展,電(dian)磁流量(liang)計智能(neng)化的實(shi)現在發(fa)展壯大(da)過程中(zhong),将會發(fa)揮更大(da)的作用(yong),使檢測(ce)的數🌍據(ju)更加準(zhun)👨‍❤️‍👨确。

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