摘(zhāi)　要：本文(wen)介紹了(le)氧化鋁(lǚ)工藝流(liu)程及流(liu)程物料(liào)特點,電(dian)磁流量(liàng)計 工作(zuo)原理結(jie)構特點(dian),介紹了(le)電磁流(liú)量計在(zài)氧化鋁(lü)生産中(zhōng)的應用(yong)狀況,指(zhi)出應用(yong)過程中(zhong)存在的(de)問題及(jí)解決辦(bàn)法。
1　引言(yán)
　　中州鋁(lǚ)廠一期(qī)設計規(gui)模年産(chan)20萬噸氧(yang)化鋁,其(qí)工序多(duo)、流程長(zhang)。随着企(qǐ)業不斷(duàn)的技術(shu)改造,産(chǎn)量日益(yì)提高,液(yè)量平❄️衡(heng)要求更(gèng)加嚴格(ge)。爲保證(zhèng)産品質(zhì)量,控制(zhi)各項指(zhǐ)标,生産(chan)流程中(zhong)液量需(xu)要進行(hang)測量,流(liú)量測量(liang)作爲監(jiān)視生産(chǎn)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(huà)鋁生産(chǎn)的特點(dian)🏒,在氧化(huà)鋁生産(chǎn)過程中(zhōng)采用大(dà)量的電(dian)磁流量(liàng)❗計。
2　氧化(huà)鋁工藝(yi)流程
　　氧(yǎng)化鋁生(shēng)産是燒(shāo)結法生(sheng)産,用鋁(lǚ)土礦、石(shi)灰石和(he)純堿混(hun)合制成(chéng)生料漿(jiāng),在高溫(wēn)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(nà)溶液,而(er)不溶性(xing)的化合(he)物雜質(zhì)進入赤(chi)泥中與(yu)鋁酸鈉(nà)溶液分(fen)離。鋁酸(suān)鈉溶♍液(ye)經脫矽(xī)淨化後(hou)進入碳(tàn)酸化分(fèn)解,得到(dào)的氫氧(yǎng)化鋁分(fen)離洗滌(dí)焙燒成(cheng)氧化鋁(lǚ)。分離得(de)到的碳(tàn)酸母液(yè)用于🌍下(xia)一批鋁(lǚ)礦配料(liào),其生産(chan)流程🐉如(ru)圖2—1示:

3　電(diàn)磁流量(liang)計工作(zuò)原理及(ji)特點
3.1　 電(diàn)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(cí)感應定(dìng)律制成(chéng)的♊。傳㊙️感(gan)器的測(cè)量導管(guǎn)是一内(nèi)襯絕緣(yuán)材料的(de)非導磁(cí)合金導(dǎo)管,其電(diàn)極與🐪襯(chen)裏内表(biǎo)面基本(běn)齊平。勵(li)磁線圈(quān)由雙向(xiang)勵磁🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時(shi),将在與(yu)導管軸(zhóu)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(zuo)磁場✨,當(dāng)平均流(liu)速爲V(m/s)的(de)導電📧性(xìng)流體流(liu)入時,在(zài)磁場和(hé)流向共(gong)同的直(zhi)角方向(xiàng)上就産(chǎn)生了電(diàn)動勢E(V),并(bing)由電極(jí)檢出。
電(diàn)動勢　E=d×V×B(3—1)
體(tǐ)積流量(liang)爲　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流速(sù)的檢測(cè)可通過(guò)比率E/e來(lái)測量,該(gāi)項功能(néng)由電磁(ci)流量轉(zhuǎn)換器⛹🏻‍♀️完(wan)成。其中(zhong)e爲基準(zhun)電壓信(xìn)号是在(zai)磁通檢(jiǎn)測線圈(quan)中産生(shēng)的,與B成(cheng)正比。電(diàn)壓信号(hao)E和基準(zhun)信号e同(tong)時送至(zhì)轉換器(qi)處理并(bìng)輸出與(yǔ)流🈲量成(chéng)正比的(de)各種信(xin)号。其工(gong)作原理(lǐ)如圖3—1所(suǒ)示。

3.2　電(diàn)磁流量(liang)計測量(liang)特點
　　電(diàn)磁流量(liang)計的使(shǐ)用條件(jian)是要求(qiu)流體是(shì)導電性(xìng)的,它有(you)許多優(yōu)點:沒有(you)機械可(ke)動部分(fen);測量管(guǎn)内無阻(zǔ)礙流㊙️動(dòng)部件,無(wu)壓損,屬(shu)節❗能型(xíng)流量計(jì);能夠測(ce)量腐📐蝕(shí)性流體(tǐ),對漿液(ye)測量具(jù)有獨特(tè)的适應(ying)性;不受(shòu)流體密(mi)度、粘度(dù)的影響(xiǎng),測量與(yǔ)雷🔞諾數(shù)無關;流(liú)速分布(bu)🈲的影響(xiǎng)較小,在(zai)電磁流(liú)量計的(de)前後,必(bi)須有足(zú)夠的🙇‍♀️直(zhí)管段長(zhang)度,一般(ban)要求上(shàng)遊側應(yīng)大于5D;量(liang)程寬、精(jing)度高,電(dian)磁流🐇量(liang)計量程(chéng)比爲1500∶1;精(jing)度爲相(xiàng)對指示(shì)值的0.5%;能(neng)夠測量(liàng)流體的(de)管徑範(fàn)圍廣,目(mu)前我廠(chang)應用的(de)有50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口徑(jing)的。
4　電磁(ci)流量計(ji)在氧化(hua)鋁生産(chan)中的應(yīng)用
　　氧化(hua)鋁濕法(fa)生産流(liú)程中的(de)物料大(dà)都是液(yè)體、液體(ti)和微粒(li)混合的(de)料漿,屬(shu)于穩定(dìng)流動類(lèi)型,僅在(zai)某些設(shè)備開、停(tíng)🔴車時☁️能(néng)産生不(bú)穩定流(liú)動。液體(tǐ)是強堿(jian)性的,所(suo)以既有(you)化學腐(fu)蝕,還有(yǒu)因侵蝕(shí)、汽🌍蝕等(děng)引起的(de)機械腐(fǔ)蝕♻️以及(ji)因材料(liao)的應力(lì)👣存在而(er)産生的(de)應力腐(fǔ)蝕。液體(ti)的溫度(du)不高于(yú)👄95℃。
　　由于電(dian)磁流量(liang)計的優(yōu)點同氧(yang)化鋁生(shēng)産流程(chéng)中的物(wu)料特性(xìng)有很多(duo)相同之(zhi)處,因此(ci)也就在(zai)氧化鋁(lǚ)行業中(zhong)得到了(le)充🥰分利(lì)用。中州(zhōu)鋁廠共(gòng)有各種(zhǒng)流量計(jì)170套,其中(zhōng)電磁流(liú)量計82套(tào)🈚,占總數(shu)的49.9%。在1998年(nian)的“窯磨(mo)工程”中(zhong),采用了(le)5套電磁(cí)流量計(jì)分别檢(jiǎn)測堿液(yè)流量、料(liào)漿流量(liàng)、精液流(liu)✔️量和冷(lěng)卻水流(liú)量,2套B系(xì)列電磁(cí)流量計(jì)㊙️用于碳(tàn)分母液(ye)、蒸發母(mu)液的測(cè)量。料漿(jiang)流量的(de)🌈測量過(guò)去采用(yong)的是B系(xi)列電磁(ci)流量計(ji),儀表示(shi)值波動(dong)大,崗位(wèi)操作工(gōng)反映生(sheng)産操作(zuò)困難,雖(suī)經儀表(biǎo)維護人(ren)員多次(cì)修理檢(jiǎn)查,問題(ti)💘依然存(cun)在。在3#熟(shu)料燒成(chéng)窯設👌計(ji)中,3#入窯(yao)料漿流(liú)量測量(liàng)選用了(le)電磁流(liú)量計,沒(mei)有儀表(biao)示值波(bō)動現象(xiang)發生😄,可(ke)見E系列(liè)電磁流(liú)量計比(bi)B系列抗(kàng)幹擾性(xing)能好。
電(dian)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(dian):
(1)接地問(wen)題
　　管道(dào)是絕緣(yuán)管電流(liú)在流體(tǐ)中流動(dòng),因爲受(shou)雜波的(de)影響,所(suo)以必須(xu)使裝在(zai)流量計(ji)的管子(zǐ)兩側的(de)接地環(huán)可靠接(jie)地,以🈲便(bian)使🌈液體(tǐ)接地。運(yùn)行經驗(yan)說明,即(jí)使變送(sòng)器接地(di)良好,當(dang)變送器(qi)附近的(de)電力設(shè)備有較(jiào)強的漏(lou)地電流(liu),或在安(an)裝變送(sòng)器的管(guan)道上存(cún)在較大(da)的雜散(san)電流,或(huò)進行電(diàn)焊,都将(jiang)引起🐆幹(gan)擾電勢(shì)的增加(jia),進而影(yǐng)響🈲儀表(biǎo)正常運(yun)行。
(2)保證(zheng)上遊側(ce)直管有(yǒu)足夠的(de)長度
　　流(liu)速分布(bu)對精度(dù)的影響(xiǎng)雖然比(bǐ)其他流(liu)量計小(xiao),但還是(shì)要消除(chú)這種影(yǐng)響,爲此(cǐ)在安裝(zhuāng)時要确(què)保上遊(you)側的直(zhi)管有足(zú)夠的長(zhǎng)度,這樣(yàng)才能保(bao)證流速(su)按同心(xin)圓分❌布(bu),也才能(néng)進行精(jīng)确測量(liang)。
(3)确保管(guǎn)道的“滿(mǎn)水”狀态(tài)
　　隻有電(diàn)極部分(fen)接觸到(dao)液體才(cai)能測量(liàng)流量,因(yīn)爲是測(cè)定流速(su)并與截(jie)面積相(xiang)乘求出(chū)流量,如(rú)果管内(nei)液體沒(mei)有充滿(mǎn),截面積(jī)會變小(xiao),就會引(yin)起誤差(chà)。另外氣(qi)🏃🏻泡雖然(rán)不會造(zao)成測量(liàng)☂️的障礙(ai),但同樣(yàng)會引起(qi)測量🌈誤(wù)差。
(4)流量(liang)計口徑(jìng)、電極及(ji)内襯材(cái)料的正(zhèng)确選擇(ze)
　　選擇時(shí),首先要(yao)選擇與(yǔ)管道直(zhi)徑相同(tóng)的流量(liang)計,如果(guǒ)😍流量計(jì)🔴的口徑(jìng)比管道(dao)大,流速(su)分布就(jiù)不均勻(yun),誤差就(jiù)會增大(da)。電極及(ji)✂️内襯材(cái)料選擇(zé)時,需根(gen)據對被(bei)測流體(ti)的耐受(shou)🔴性進行(háng)選擇。
5　電(dian)磁流量(liang)計在生(shēng)産流程(chéng)中應用(yong)存在的(de)問題
5.1　傳(chuán)感器測(cè)量管的(de)結垢問(wèn)題
　　氧化(huà)鋁生産(chan)中,料漿(jiāng)的結垢(gou)十分嚴(yán)重。結垢(gou)的主要(yào)成分是(shì)鋁矽酸(suan)鈉,質地(dì)堅硬而(er)又附着(zhe)力強。傳(chuán)感器結(jié)垢後,需(xū)👨‍❤️‍👨要定期(qī)進行清(qing)理,如果(guo)不進行(hang)清理則(zé)管🌈徑改(gai)變,測量(liàng)誤⛹🏻‍♀️差增(zēng)大。但清(qing)理結垢(gou)是十分(fen)困難的(de)事,結垢(gòu)的清理(li)往往要(yao)影響到(dao)傳感器(qì)的使用(yòng)壽命。在(zài)檢修過(guò)程中通(tong)常采用(yong)以下方(fang)法處理(lǐ):
(1)機械除(chú)垢
　　由于(yú)采用機(jī)構除垢(gou),容易損(sun)壞襯裏(li),有時也(ye)會損壞(huai)電極。選(xuǎn)用的電(diàn)磁流量(liàng)計大部(bù)分用的(de)是聚四(si)氟乙烯(xī)襯裏。
(2)化(huà)學除垢(gou)
　　利用5～10%硫(liú)酸冷泡(pao),硫酸與(yu)結垢(鋁(lü)矽酸鈉(na))中的鈉(na)起作用(yong),生🔞成可(kě)容💔性硫(liú)酸鈉,從(cóng)而破壞(huai)鋁矽酸(suan)鈉結構(gou),使結垢(gou)松軟🏃🏻,并(bing)使之脫(tuo)落而達(da)到除垢(gòu)的目的(de)。
　　以上兩(liang)種方法(fǎ)都必須(xū)在傳感(gǎn)器拆掉(diao)之後才(cai)能進行(háng)清理,儀(yi)表維護(hu)及檢修(xiū)人員的(de)工作量(liang)比較大(dà)。能否增(zeng)加一種(zhong)超聲波(bo)發生裝(zhuang)置,利用(yong)超聲輻(fu)射定時(shi)除垢,值(zhí)❤️得廠家(jia)研究。
5.2　測(ce)量電極(jí)的滲漏(lòu)問題
　　氧(yang)化鋁生(sheng)産過程(cheng)中的液(yè)體是強(qiang)堿性的(de),而堿滲(shen)透性特(tè)别強。用(yòng)于清水(shuǐ)流量測(cè)量用電(dian)磁流量(liàng)計運行(hang)8年多時(shi)間,也沒(méi)🌍有電🔞極(jí)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(zhì)測量不(bu)準,甚至(zhi)停用。所(suǒ)使用的(de)電磁流(liu)量計的(de)損壞⁉️大(da)部分是(shì)由于此(ci)種情況(kuàng)而導緻(zhì)的🐇。有關(guān)單位應(ying)根據這(zhe)種情🚶‍♀️況(kuàng)研究一(yi)種能滿(man)足用戶(hu)需要的(de)電磁流(liu)量計,同(tóng)此類似(sì)的還有(you)造紙行(háng)業、化工(gong)行業等(deng)🔱。
6　結束語(yǔ)
　　随着電(dian)子技術(shu)的發展(zhan),電磁流(liú)量計智(zhì)能化的(de)實現在(zài)發展壯(zhuàng)大過程(chéng)中,将會(hui)發揮更(geng)大的作(zuò)用,使檢(jiǎn)測的數(shù)❄️據更🔞加(jiā)準确。

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