摘　要：本文(wén)介紹了氧化(huà)鋁工藝流程(chéng)及流程物料(liào)特👨‍❤️‍👨點,電磁流(liú)量計 工作原(yuan)理結構特點(dian),介紹了電磁(cí)流量計在氧(yang)化鋁生産♌中(zhōng)的♈應用狀況(kuàng),指出應用過(guò)程中存在的(de)問題及解決(jue)辦法。
1　引言
　　中(zhōng)州鋁廠一期(qī)設計規模年(nian)産20萬噸氧化(huà)鋁,其工序多(duo)、流程長。随着(zhe)企業不斷的(de)技術改造,産(chǎn)量日益提高(gao),液量平💘衡要(yào)求更加嚴格(ge)。爲保證産品(pǐn)質量,控制各(ge)項指🈲标,生産(chan)流程中液量(liàng)需要進行測(cè)量,流量測量(liàng)作爲監視生(sheng)産過程狀況(kuang)的☀️主要手段(duàn)之一,對降耗(hào)節能具有很(hěn)大的意義。根(gen)據氧化鋁生(sheng)産的特點🛀🏻,在(zài)氧化鋁生産(chan)🔴過程中采用(yong)大量的電磁(ci)流量計。
2　氧化(hua)鋁工藝流程(cheng)
　　氧化鋁生産(chan)是燒結法生(shēng)産,用鋁土礦(kuàng)、石灰石和純(chún)堿混合制♻️成(cheng)生料漿,在高(gāo)溫下進行燒(shao)結,然後将燒(shāo)結熟料在稀(xī)堿溶液中溶(rong)出,鋁酸鈉溶(róng)液則進入溶(róng)液裏成爲鋁(lü)酸鈉溶液,而(ér)不溶性的化(hua)合物雜質進(jìn)入赤泥中與(yǔ)鋁酸鈉溶液(ye)分離。鋁酸鈉(na)溶液經脫矽(xī)淨化後進入(rù)碳酸化分解(jie),得到的氫氧(yǎng)化鋁分離洗(xǐ)滌焙燒成氧(yǎng)化鋁。分離得(de)到的💘碳酸母(mu)液用于🛀下一(yi)批鋁礦配料(liào),其生産流程(cheng)如圖2—1示:

3　電磁(ci)流量計工作(zuo)原理及特點(dian)
3.1　 電磁流量計(ji)工作原理
　　電(diàn)磁流量計是(shi)根據法拉第(dì)電磁感應定(dìng)律制成的。傳(chuán)♻️感器的測💋量(liang)導管是一内(nei)襯絕緣材料(liao)的非導磁合(he)金🍓導管💚,其電(diàn)㊙️極與襯裏内(nèi)表面基本齊(qi)平。勵磁線圈(quān)由雙向勵磁(cí)♌時,将在與導(dǎo)管軸線垂直(zhi)的方向上‼️産(chǎn)生一磁通密(mi)度爲B(特斯拉(la))的工作磁場(chang),當平均流👅速(sù)爲V(m/s)的導電性(xing)流體流入時(shi),在磁場和流(liú)向共同的直(zhi)角方向上就(jiù)産生了電動(dong)勢E(V),并由電極(ji)檢出🥵。
電動勢(shi)　E=d×V×B(3—1)
體積流量爲(wei)　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流速的檢測(cè)可通過比率(lü)E/e來測量,該項(xiàng)功能由電磁(ci)流🌏量轉換器(qi)完成。其中e爲(wei)基準電壓信(xin)号是在磁通(tōng)♋檢測線圈中(zhōng)産‼️生的,與B成(cheng)正比。電壓信(xin)号E和基準信(xin)✉️号e同時送至(zhì)轉換器處理(lǐ)并輸出與流(liú)量成正比的(de)各種信号。其(qí)工作原理如(ru)圖3—1所示。

3.2　電磁(cí)流量計測量(liàng)特點
　　電磁流(liú)量計的使用(yong)條件是要求(qiu)流體是導電(dian)性的,它🧑🏾‍🤝‍🧑🏼有許(xǔ)多優點:沒有(you)機械可動部(bu)分;測量管内(nèi)無阻礙流動(dong)部💁件,無壓損(sǔn),屬節能型流(liú)量計;能夠測(cè)量腐蝕性流(liu)體,對漿液測(ce)量具有獨特(tè)的适應性;不(bu)受流體密度(du)、粘度的影響(xiang),測量與雷諾(nuo)數無關;流速(su)分布的影響(xiǎng)較小,在電磁(ci)流量計的前(qian)後,必須有足(zu)夠的🛀直管段(duan)長度🚩,一般要(yào)求上遊側應(yīng)大于5D;量程寬(kuān)、精度高,電磁(cí)流量計量✂️程(cheng)比爲1500∶1;精度爲(wèi)相對指示值(zhí)的0.5%;能😄夠測量(liàng)流體的管徑(jìng)範圍廣,目前(qián)我廠應用的(de)有50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口徑的。
4　電(dian)磁流量計在(zài)氧化鋁生産(chan)中的應用
　　氧(yang)化鋁濕法生(sheng)産流程中的(de)物料大都是(shì)液體、液體和(he)微粒混合的(de)料漿,屬于穩(wen)定流動類型(xing),僅在某些🐅設(shè)備💔開、停車時(shí)🥰能産🙇🏻生不穩(wen)定流動。液體(tǐ)是強堿性的(de),所以既有化(huà)學腐蝕,還有(yǒu)因侵蝕、汽蝕(shi)等引起的機(ji)械腐蝕以及(jí)因材料的應(ying)力存在而産(chan)生的應力腐(fu)蝕。液體的溫(wen)度不高于95℃。
　　由(you)于電磁流量(liàng)計的優點同(tóng)氧化鋁生産(chǎn)流程中的物(wù)料特性有很(hěn)多相同之處(chu),因此也就在(zai)氧化鋁行業(ye)中得到了充(chōng)分利用。中州(zhou)鋁廠共有各(ge)種流量計170套(tào),其中電磁流(liú)量計82套,占總(zǒng)數的49.9%。在1998年💋的(de)“窯磨工程”中(zhōng),采用了♌5套電(diàn)磁流🆚量計分(fen)别檢測堿液(ye)流量、料漿☀️流(liu)量、精液流量(liang)和冷卻水流(liú)量,2套B系列電(diàn)磁流量計💯用(yòng)于碳分母液(yè)、蒸發母液的(de)測量。料漿流(liú)量的💘測量過(guo)去采用的是(shi)B系✌️列電磁流(liu)量計,儀表示(shi)值波動大🈚,崗(gang)位操作工反(fǎn)映生産操作(zuo)困難,雖經✌️儀(yi)表維護人員(yuan)多次修理檢(jian)查,問題依然(rán)存在。在3#熟料(liào)燒成㊙️窯設✔️計(jì)中,3#入窯料漿(jiāng)流⭐量測量選(xuǎn)用了電磁流(liú)量計,沒有⭕儀(yí)表示值波動(dòng)現象發生,可(kě)見E系列電磁(cí)流量計比B系(xi)列🔴抗幹擾性(xìng)能好。
電磁流(liú)量計在現場(chǎng)安裝使用過(guo)程中應注意(yi)以下幾點:
(1)接(jie)地問題
　　管道(dao)是絕緣管電(diàn)流在流體中(zhong)流動,因爲受(shòu)雜波的影響(xiang),所以必須使(shi)裝在流量計(ji)的管子兩側(cè)的接地環可(kě)靠接地,以🈲便(bian)使液體接地(di)。運行經驗說(shuo)明,即使變送(song)器接地良好(hao),當變送器附(fù)🙇🏻近的電力設(she)備有較❄️強的(de)漏地☁️電流,或(huo)在💜安裝變送(song)器的管道上(shàng)存在較🛀🏻大的(de)雜散電流,或(huò)進行電🏃焊,都(dōu)将引起幹擾(rǎo)電勢的💔增加(jia),進而影💃響儀(yi)表正常運行(hang)。
(2)保證上遊側(ce)直管有足夠(gòu)的長度
　　流速(sù)分布對精度(du)的影響雖然(ran)比其他流量(liang)計小,但還是(shi)要消除這種(zhǒng)影響,爲此在(zai)安裝時要确(què)保上遊側的(de)直管㊙️有足夠(gou)的長度,這樣(yàng)才能保證流(liu)速按同🌈心圓(yuán)分布,也才能(néng)進行精确測(cè)量。
(3)确保管道(dao)的“滿水”狀态(tai)
　　隻有電極部(bu)分接觸到液(ye)體才能測量(liàng)流量,因爲是(shi)測定流🐆速并(bìng)與截面積相(xiàng)乘求出流量(liàng),如果管内液(yè)體沒🏃🏻‍♂️有充㊙️滿(mǎn),截面積會變(bian)小,就會引起(qi)誤差。另外氣(qì)泡雖然㊙️不會(hui)造成測量的(de)障礙,但同樣(yàng)會引起測量(liàng)誤差。
(4)流量計(jì)口徑、電極及(ji)内襯材料的(de)正确選擇
　　選(xuǎn)擇時,首先要(yao)選擇與管道(dao)直徑相同的(de)流量計,如果(guo)流量計的✉️口(kǒu)徑比管道大(dà),流速分布就(jiù)不均勻,誤差(cha)就會增大。電(diàn)極及🛀🏻内襯材(cái)料選擇時,需(xū)根據對被測(cè)流體的耐受(shou)性進行選擇(ze)。
5　電磁流量計(jì)在生産流程(cheng)中應用存在(zai)的問題
5.1　傳感(gǎn)器測量管的(de)結垢問題
　　氧(yǎng)化鋁生産中(zhong),料漿的結垢(gou)十分嚴重。結(jié)垢的主要成(cheng)分💜是鋁矽酸(suān)鈉,質地堅硬(yìng)而又附着力(li)強。傳感器結(jié)垢後,需🐪要定(dìng)期進行清理(lǐ),如果不進行(háng)清理則管徑(jing)改變,測量誤(wù)差增大🈲。但清(qīng)理結垢是十(shí)分困難的事(shì),結垢的清理(lǐ)往往要影響(xiang)到傳感器的(de)使用壽命。在(zai)檢修過程中(zhong)通常采用以(yǐ)下方法處理(li):
(1)機械除垢
　　由(you)于采用機構(gou)除垢,容易損(sǔn)壞襯裏,有時(shi)也會損壞電(diàn)極。選用的電(dian)磁流量計大(da)部分用的是(shì)聚四氟乙♈烯(xi)襯裏。
(2)化學除(chu)垢
　　利用5～10%硫酸(suan)冷泡,硫酸與(yǔ)結垢(鋁矽酸(suān)鈉)中的鈉起(qi)作用,生💋成可(ke)容性硫酸鈉(nà),從而破壞鋁(lǚ)矽酸鈉結構(gòu),使🚶結垢松軟(ruǎn),并使之脫落(luo)而🏃🏻‍♂️達到除垢(gou)的目的。
　　以上(shang)兩種方法都(dou)必須在傳感(gǎn)器拆掉之後(hòu)才能進行🈲清(qing)理,儀表♌維護(hù)及檢修人員(yuán)的工作量比(bi)較大。能否增(zeng)🍉加一種超聲(shēng)波發生裝置(zhì),利用超聲輻(fú)射定時♻️除垢(gòu),值得廠家🙇‍♀️研(yan)究。
5.2　測量電極(ji)的滲漏問題(ti)
　　氧化鋁生産(chan)過程中的液(yè)體是強堿性(xing)的,而堿滲透(tou)性特别強。用(yòng)于清水流量(liang)測量用電磁(cí)流量計運行(háng)⭐8年多時間,也(ye)沒有電極組(zu)件故障問題(ti)。由于堿的滲(shen)🔅透作用,使電(diàn)極🎯組件絕緣(yuán)電阻下降,導(dǎo)緻測量不準(zhun),甚至停用。所(suo)使用的電磁(ci)流量計的損(sun)壞大部分是(shi)由于此種情(qing)況而導緻的(de)。有關單位應(yīng)根據這種情(qing)況研究一種(zhong)能滿足用戶(hù)需要的電磁(ci)流量計,同此(cǐ)類似的還有(yǒu)造紙行業、化(hua)工行業等。
6　結(jié)束語
　　随着電(diàn)子技術的發(fa)展,電磁流量(liang)計智能化的(de)實現🐕在🈲發👈展(zhan)壯大過程中(zhong),将會發揮更(gèng)大的作用,使(shǐ)檢測的數據(jù)更加準确。

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