摘　要：本文(wén)介紹了氧化鋁(lü)工藝流程及流(liú)程物料特點,電(dian)磁流量計 工作(zuo)原理結構特點(dian),介紹了電磁流(liu)量計在氧化鋁(lü)生産中的應用(yong)狀況,指出應用(yong)過程中存在的(de)問題及解決辦(bàn)法。
1　引言
　　中州鋁(lü)廠一期設計規(guī)模年産20萬噸氧(yǎng)化鋁,其工序🚶多(duō)、流程長。随着企(qi)業不斷的技術(shù)改造,産量日益(yì)提高,液量平💜衡(heng)要求更😘加嚴格(gé)。爲保證産品質(zhì)量,控制各項指(zhi)标,生産流程中(zhōng)液量需要進行(hang)測量,流量測量(liang)作爲監💔視生産(chǎn)過程狀況的主(zhǔ)要手段之一,對(dui)降耗節能具有(you)🏃🏻‍♂️很大的意義。根(gēn)據氧化鋁生産(chǎn)的特點☁️,在氧化(hua)鋁生💋産💃🏻過程中(zhong)采用大量的電(diàn)磁流量計。
2　氧化(hua)鋁工藝流程
　　氧(yǎng)化鋁生産是燒(shāo)結法生産,用鋁(lü)土礦、石灰石和(hé)純📱堿混合制成(cheng)生料漿,在高溫(wen)下進行燒結,然(rán)後将燒㊙️結熟料(liào)在稀堿溶液中(zhong)溶出,鋁酸鈉溶(róng)液則進入溶液(yè)裏成爲鋁酸⭐鈉(nà)溶液,而不溶性(xing)的化合物雜質(zhì)進☀️入赤泥中📞與(yǔ)鋁酸鈉溶液分(fèn)離。鋁酸鈉溶液(yè)經脫矽淨化後(hòu)進入碳酸化分(fen)解,得到的氫氧(yang)💃🏻化鋁分離洗滌(dí)焙燒成氧化鋁(lǚ)。分離得到的碳(tàn)酸母液用于㊙️下(xià)一㊙️批鋁礦配料(liao),其生産流程💋如(ru)圖2—1示:

3　電磁流量(liàng)計工作原理及(ji)特點
3.1　 電磁流量(liàng)計工作原理
　　電(dian)磁流量計是根(gen)據法拉第電磁(cí)感應定律制成(cheng)的。傳感器的測(ce)量導管是一内(nei)襯絕緣材料的(de)非導磁🌐合金🙇🏻導(dǎo)管,其電極與襯(chen)裏内表面基本(ben)齊平。勵磁線圈(quan)由雙向勵磁時(shí),将在與導管軸(zhou)線垂直的方向(xiàng)上産生一磁通(tong)密度爲B(特斯拉(la))的工作磁場,當(dang)平均流速爲V(m/s)的(de)導電🐅性流體流(liu)入時,在磁場和(he)♋流向共同的直(zhí)角方向上就産(chǎn)生了電動勢E(V),并(bìng)由電極檢出👄。
電(diàn)動勢　E=d×V×B(3—1)
體積流量(liang)爲　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流速的檢測(ce)可通過比率E/e來(lái)測量,該項功能(neng)由電磁流量轉(zhuan)換器完成。其中(zhong)e爲基準電壓信(xin)号是在磁通🌈檢(jiǎn)測線圈中産生(sheng)的🧡,與B成正比。電(diàn)壓信号E和基準(zhun)信号e同時💚送至(zhi)轉換器處理并(bing)輸出與流量成(cheng)正比的各種信(xin)号。其工作原理(lǐ)如圖3—1所示。

3.2　電磁流量(liang)計測量特點
　　電(dian)磁流量計的使(shǐ)用條件是要求(qiu)流體是導電性(xìng)的,它♋有許多優(you)✏️點:沒有機械可(kě)動部分;測量管(guǎn)内無阻礙流動(dòng)部件,無壓損,屬(shǔ)節能型流量計(jì);能夠測量腐蝕(shí)性流體,對漿液(yè)測量具有獨特(te)的适💋應性;不受(shòu)流體密度、粘💘度(du)的影響,測量與(yǔ)雷諾數無關♋;流(liu)速分布的影響(xiang)較小,在電磁流(liu)量計的前後,必(bi)須有足夠的直(zhí)管段長度,一般(bān)要求上遊側應(ying)大于5D;量程寬、精(jīng)度高,電磁流量(liang)計量程比爲1500∶1;精(jīng)度爲相對指示(shì)值的0.5%;能夠測量(liang)流體的管徑範(fan)圍廣,目前我廠(chǎng)應⛱️用的有50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口徑(jìng)的。
4　電磁流量計(jì)在氧化鋁生産(chan)中的應用
　　氧化(huà)鋁濕法生産流(liú)程中的物料大(dà)都是液體、液體(tǐ)和♌微粒混合的(de)料漿,屬于穩定(dìng)流動類型,僅在(zai)某些設備開、停(tíng)車時能産🌈生不(bu)🥰穩定流動。液體(ti)是強堿性的,所(suo)以既有化👣學腐(fu)蝕,還有因侵蝕(shí)、汽🐉蝕等引起的(de)機械腐蝕以及(jí)因材料的應力(li)存在而産生的(de)應力💚腐蝕。液體(ti)的溫度不高于(yu)95℃。
　　由于電磁流量(liang)計的優點同氧(yang)化鋁生産流程(cheng)中的物🌂料特性(xìng)有🌈很多相同之(zhī)處,因此也就在(zài)氧化鋁行♈業中(zhōng)得到了充分利(lì)用。中州鋁廠共(gòng)有各種流量計(ji)🥵170套,其中電磁流(liú)量計82套,占總數(shù)💚的49.9%。在1998年的“窯磨(mó)工程”中,采用了(le)❗5套電磁流量計(jì)分别檢測堿液(ye)流量、料漿流量(liàng)、精液流🔞量和冷(lěng)卻水流量,2套B系(xì)列電磁流量計(jì)✔️用于碳分母液(ye)、蒸發母液的測(cè)量。料漿流量的(de)測量過去采用(yong)⛷️的是B系⚽列電磁(ci)流量計,儀表示(shì)值波動大,崗位(wèi)操作工反映生(shēng)💋産操作困難,雖(sui)經儀表維護人(rén)員多次修理檢(jian)查,問題依然存(cún)☀️在。在3#熟料燒成(cheng)窯設🙇🏻計中,3#入窯(yáo)料漿流量測量(liàng)選用了電磁流(liú)量計,沒有儀表(biǎo)示值波😄動現象(xiang)發生,可見E系列(lie)電磁流量計比(bǐ)B系列🌂抗幹擾性(xìng)能好。
電磁流量(liang)計在現場安裝(zhuang)使用過程中應(ying)注意以下幾🔴點(diǎn):
(1)接地問題
　　管道(dào)是絕緣管電流(liu)在流體中流動(dong),因爲受雜波的(de)影響,所以必須(xu)使裝在流量計(ji)的管子兩側的(de)接地💜環可靠接(jie)地,以便使液體(tǐ)接地。運行經驗(yan)說明,即使變送(sòng)器接地良好,當(dang)變送器附近的(de)電💯力設備有較(jiào)強的漏地電流(liu),或在安裝變送(sòng)器的管道上存(cun)在較大的雜散(san)電流,或進行電(dian)焊,都将引起幹(gan)擾電勢的增加(jiā),進而影響儀表(biǎo)正常運行。
(2)保證(zhèng)上遊側直管有(you)足夠的長度
　　流(liú)速分布對精度(du)的影響雖然比(bi)其他流量計小(xiǎo),但還是要消除(chú)✍️這種影響,爲此(ci)在安裝時要确(què)保上遊😄側的直(zhí)管有足👣夠的長(zhang)度,這樣才能保(bao)證流速按同心(xin)圓分布,也才能(néng)進行精确測量(liàng)。
(3)确保管道的“滿(mǎn)水”狀态
　　隻有電(dian)極部分接觸到(dào)液體才能測量(liang)流量,因爲是測(cè)定流速并與截(jié)面積相乘求出(chū)流量,如果管内(nei)液❗體沒有充滿(mǎn),截面積會變小(xiao),就會引起誤差(cha)。另外氣✏️泡雖然(ran)不會造成測量(liàng)的障礙,但同樣(yàng)🌈會引起測量誤(wù)差。
(4)流量計口徑(jìng)、電極及内襯材(cai)料的正确選擇(zé)
　　選擇時,首先要(yào)選擇與管道直(zhí)徑相同的流量(liàng)計,如果流量計(ji)的口徑比管道(dào)大,流速分布就(jiù)不均勻,誤差就(jiù)會增大。電⚽極及(ji)内襯材料選擇(zé)時,需根據對被(bei)測流體的耐受(shòu)性進行選擇。
5　電(dian)磁流量計在生(sheng)産流程中應用(yòng)存在的問題
5.1　傳(chuán)感器測量管的(de)結垢問題
　　氧化(hua)鋁生産中,料漿(jiāng)的結垢十分嚴(yan)重。結垢的主要(yao)成分是👉鋁🌏矽酸(suān)鈉,質地堅硬而(ér)又附着力強。傳(chuan)感器結垢後,需(xū)要定期進行清(qīng)理,如果不進行(háng)清理則管徑改(gǎi)變🔞,測量誤🔆差增(zeng)大。但清理結垢(gòu)是🚩十分困難的(de)事,結垢的清理(li)往往要影響到(dao)傳感器的使用(yòng)壽命。在檢修過(guò)程🐉中通常采用(yòng)㊙️以下方法處理(lǐ):
(1)機械除垢
　　由于(yú)采用機構除垢(gou),容易損壞襯裏(li),有時也會損壞(huài)電極。選⁉️用的電(dian)磁流量計大部(bu)分用的是聚四(sì)氟乙烯襯裏。
(2)化(hua)學除垢
　　利用5～10%硫(liu)酸冷泡,硫酸與(yu)結垢(鋁矽酸鈉(na))中的鈉起作用(yòng),生🙇‍♀️成可容性硫(liu)酸鈉,從而破壞(huài)鋁矽酸鈉結構(gòu),使結垢松軟,并(bìng)使之脫落而💚達(dá)到除垢的目的(de)。
　　以上兩種方法(fǎ)都必須在傳感(gan)器拆掉之後才(cái)能進行🔞清理,儀(yí)表👄維護及檢修(xiū)人員的工作量(liàng)比較大。能否增(zēng)加一種超👌聲波(bo)發生裝置,利用(yong)超聲輻射定時(shi)除垢,值得廠家(jiā)研究。
5.2　測量電極(ji)的滲漏問題
　　氧(yǎng)化鋁生産過程(cheng)中的液體是強(qiáng)堿性的,而堿滲(shèn)透性特别強✏️。用(yong)于清水流量測(cè)量用電磁流量(liàng)計運行8年多時(shi)間🔅,也沒🏃🏻有電極(jí)組件故障問題(ti)。由于堿的滲透(tou)作用,使電極組(zu)件絕緣電阻下(xia)降,導緻測量不(bú)準,甚至停用⚽。所(suo)使用的電磁流(liú)量計的損壞大(dà)部分是👨‍❤️‍👨由于此(cǐ)種情況而導緻(zhì)的。有關單位應(yīng)根據這種情🙇‍♀️況(kuang)研究一種能滿(mǎn)足用戶需要的(de)電磁流量計,同(tong)此類似的還有(you)造紙行業、化工(gōng)行業等。
6　結束語(yǔ)
　　随着電子技術(shu)的發展,電磁流(liú)量計智能化的(de)實現在發展壯(zhuàng)大過程中,将會(huì)發揮更大的作(zuò)用,使檢測的數(shu)據更㊙️加準确。

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