摘　要：本文(wén)介紹了氧(yǎng)化鋁工藝(yì)流程及流(liú)程物料特(te)點,電磁流(liú)量計 工作(zuo)原理結構(gòu)特點,介紹(shao)了電磁流(liú)量計在氧(yǎng)化鋁生😄産(chǎn)中☎️的應用(yòng)狀況,指出(chu)應用過程(cheng)中存在的(de)問題💯及解(jie)決辦法。
1　引(yǐn)言
　　中州鋁(lü)廠一期設(shè)計規模年(nián)産20萬噸氧(yǎng)化鋁,其工(gong)序多、流⛹🏻‍♀️程(chéng)長。随着企(qǐ)業不斷的(de)技術改造(zào),産量日益(yì)提🔅高,液量(liàng)平衡要求(qiú)更加嚴格(ge)。爲保證産(chan)品質量,控(kòng)制各項指(zhi)🈲标,生産流(liú)程中✨液量(liang)需要進行(háng)測量,流量(liang)測🥰量作爲(wei)監視生産(chan)過程狀況(kuang)的主要手(shǒu)段之一,對(duì)降⚽耗節能(neng)具有很大(da)的意義🔞。根(gēn)據氧化鋁(lü)生産的特(te)點,在氧化(hua)鋁生産過(guo)程中采用(yong)大量的電(diàn)磁流量計(ji)。
2　氧化鋁工(gong)藝流程
　　氧(yǎng)化鋁生産(chǎn)是燒結法(fa)生産,用鋁(lü)土礦、石灰(huī)石和純堿(jiǎn)混合制成(cheng)生料漿,在(zài)高溫下進(jìn)行燒結,然(ran)後将燒🌈結(jié)熟⭐料在稀(xī)堿溶液☎️中(zhōng)溶出,鋁酸(suān)鈉溶液則(ze)進入溶液(yè)裏成爲鋁(lü)酸鈉溶液(ye),而不溶性(xing)的化合物(wu)雜質進入(rù)赤泥中與(yu)鋁酸鈉溶(róng)液分離。鋁(lü)酸鈉溶液(yè)經脫矽淨(jìng)化後進入(rù)碳酸化分(fèn)解,得到的(de)氫氧✂️化鋁(lü)分離洗👌滌(dí)焙燒成氧(yang)😄化鋁。分離(li)得到的碳(tan)酸母液用(yong)于下一批(pī)鋁礦配料(liao),其生🌂産流(liu)程如圖2—1示(shi):

3　電磁流量(liàng)計工作原(yuán)理及特點(dian)
3.1　 電磁流量(liang)計工作原(yuan)理
　　電磁流(liu)量計是根(gen)據法拉第(dì)電磁感應(ying)定律制成(chéng)的。傳✔️感🏃🏻器(qi)的測✂️量導(dǎo)管是一内(nei)襯絕緣材(cái)料的非導(dǎo)磁合金🏃‍♂️導(dao)管,其電極(jí)與襯裏内(nèi)表面基本(ben)齊平。勵磁(ci)線圈由雙(shuang)向勵磁時(shí),将在與導(dao)管軸線垂(chuí)直的方向(xiang)上産生一(yī)磁通密度(dù)爲🔞B(特斯拉(lā))的🐅工作磁(cí)場,當平均(jun)流🧡速爲V(m/s)的(de)導電性流(liu)體流入🧑🏽‍🤝‍🧑🏻時(shí),在磁場和(hé)流向共同(tóng)的直角方(fang)向上就産(chan)生了電動(dòng)勢E(V),并由電(diàn)極檢出。
電(dian)動勢　E=d×V×B(3—1)
體積(ji)流量爲　Q=π/4×d2×V(3—2)
　　流(liú)速的檢測(cè)可通過比(bǐ)率E/e來測量(liang),該項功能(neng)由電磁流(liu)量⭕轉換器(qi)💃完成。其中(zhong)e爲基準電(dian)壓信号是(shi)在磁通檢(jiǎn)測線圈中(zhong)産生的🔞,與(yu)B成正比。電(dian)壓信号E和(he)基準信号(hao)e同時🙇🏻送至(zhi)轉換器處(chu)⛱️理并輸出(chu)與流量成(cheng)正比的各(gè)種信号。其(qí)工作原理(li)如圖3—1所示(shì)。

3.2　電磁(cí)流量計測(ce)量特點
　　電(dian)磁流量計(jì)的使用條(tiao)件是要求(qiú)流體是導(dao)電性的,它(tā)🐕有許💃多優(yōu)點:沒有機(ji)械可動部(bù)分;測量管(guan)内無阻礙(ài)流動部件(jiàn),無💘壓損,屬(shǔ)節能型流(liú)量計;能夠(gou)測量腐蝕(shí)性流體,對(duì)漿液測量(liàng)具有獨❗特(te)的适應性(xing);不受流體(tǐ)密度、粘度(du)的影響,測(ce)量與雷諾(nuo)數無關;流(liu)速分布🛀的(de)影響較小(xiao),在電磁流(liu)量計的前(qian)後,必須有(yǒu)足夠的直(zhí)管段長度(du),一般要求(qiú)上遊側🤩應(ying)大于5D;量程(chéng)寬、精度高(gao),電磁流量(liàng)計量程比(bi)爲1500∶1;精度爲(wei)相對指示(shì)值的0.5%;能夠(gou)✨測量流體(ti)的管徑範(fan)圍廣,目前(qian)我廠❌應🚶用(yòng)的有50mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、800mm口♈徑(jìng)的。
4　電磁流(liu)量計在氧(yang)化鋁生産(chǎn)中的應用(yong)
　　氧化鋁濕(shi)法生産流(liú)程中的物(wù)料大都是(shi)液體、液體(tǐ)和🔞微㊙️粒混(hun)🐅合的料漿(jiāng),屬于穩定(dìng)流動類型(xing),僅在某些(xiē)👈設備開、停(ting)車時能産(chan)生不穩定(ding)流動。液體(tǐ)是強堿性(xìng)的,所以既(jì)有化學腐(fu)蝕,還有因(yīn)侵蝕、汽蝕(shí)等引起的(de)機械腐蝕(shí)以及因材(cái)料的應力(lì)存在而産(chan)💃🏻生的應力(li)腐蝕。液體(ti)的✉️溫度不(bu)高于95℃。
　　由于(yú)電磁流量(liang)計的優點(diǎn)同氧化鋁(lü)生産流程(cheng)中的物料(liào)✔️特性🔅有🆚很(hen)多相同之(zhi)處,因此也(ye)就在氧化(hua)鋁行業中(zhōng)得到了充(chong)分利用。中(zhōng)州鋁廠共(gong)有各種流(liú)量計170套,其(qí)中電磁流(liu)量計82套,占(zhan)總數的49.9%。在(zai)1998年的“窯磨(mó)工程”中,采(cai)用了5套電(diàn)磁流量計(ji)分别檢測(cè)堿液流量(liàng)、料漿🏃‍♀️流量(liang)、精液流🐉量(liang)和冷卻水(shuǐ)📱流量,2套B系(xì)列電磁流(liú)量計用于(yú)碳分母液(ye)、蒸發母液(yè)的測量。料(liao)漿流量的(de)測量過去(qù)采用的是(shi)B系列電磁(ci)⭐流量計,儀(yí)表示值波(bō)動大,崗🌈位(wei)操作工反(fǎn)映生産操(cāo)作困難,雖(sui)經儀表維(wéi)護人員多(duō)次修理檢(jiǎn)查,問題依(yī)然存👌在。在(zài)3#熟料燒成(chéng)✌️窯設計中(zhong),3#入窯料漿(jiāng)流量測量(liàng)選用了電(diàn)磁流量計(ji),沒有儀表(biǎo)示值波💘動(dòng)現象發生(shēng),可👉見E系列(lie)電磁流量(liàng)計比B系列(liè)抗幹擾性(xing)能好。
電磁(ci)流量計在(zai)現場安裝(zhuang)使用過程(cheng)中應注意(yi)以下幾點(dian):
(1)接地問題(tí)
　　管道是絕(jue)緣管電流(liu)在流體中(zhōng)流動,因爲(wèi)受雜波的(de)影響‼️,所以(yǐ)必👣須使裝(zhuāng)在流量計(jì)的管子兩(liang)側的接地(dì)⛱️環可靠接(jie)🔴地,以便使(shǐ)液體接地(di)。運行經驗(yàn)說明,即使(shi)變送器💞接(jiē)地良好,當(dang)變送器附(fù)近的電力(lì)設備有較(jiao)💞強的漏地(dì)電流,或在(zài)安裝變送(song)器的管道(dào)上存在較(jiao)大的雜散(san)電流,或進(jìn)行電焊,都(dōu)将引起📱幹(gàn)擾電勢的(de)增加,進而(er)影響🎯儀表(biǎo)正常運行(háng)。
(2)保證上遊(you)側直管有(yǒu)足夠的長(zhǎng)度
　　流速分(fen)布對精度(du)的影響雖(suī)然比其他(ta)流量計小(xiǎo),但還🐕是要(yào)消👌除這種(zhong)影響,爲此(cǐ)在安裝時(shí)要确保上(shàng)遊側的⭕直(zhi)管有足夠(gou)的長度,這(zhè)樣才能保(bao)證流速按(àn)同心圓分(fèn)布,也才能(neng)進行精确(que)測量。
(3)确保(bao)管道的“滿(man)水”狀态
　　隻(zhī)有電極部(bu)分接觸到(dào)液體才能(neng)測量流量(liàng),因爲是✉️測(cè)定流速并(bing)🙇‍♀️與截面積(ji)相乘求出(chū)流量,如果(guo)管内液體(ti)沒💁有充滿(mǎn),截面積會(huì)變小,就會(hui)引起誤差(cha)。另外氣泡(pào)雖然不會(hui)造成測量(liàng)💁的障礙,但(dàn)同樣會引(yin)起測量誤(wu)差。
(4)流量計(jì)口徑、電極(ji)及内襯材(cái)料的正确(que)選擇
　　選擇(ze)時,首先要(yào)選擇與管(guǎn)道直徑相(xiàng)同的流量(liàng)計,如果流(liu)♍量計的口(kou)徑比管道(dao)大,流速分(fen)布就不均(jun1)勻,誤🍓差就(jiù)會增大。電(diàn)極及内襯(chen)材料選擇(zé)時,需根據(jù)對被測流(liú)體的耐受(shòu)🌂性進行選(xuǎn)擇。
5　電磁流(liu)量計在生(sheng)産流程中(zhong)應用存在(zài)的問題
5.1　傳(chuan)感器測量(liang)管的結垢(gòu)問題
　　氧化(huà)鋁生産中(zhong),料漿的結(jie)垢十分嚴(yan)重。結垢的(de)主要成分(fèn)是鋁矽酸(suān)鈉,質地堅(jiān)硬而又附(fu)着力強。傳(chuán)感器結垢(gou)後,需♋要定(dìng)期進行清(qing)理,如果不(bú)進行清理(lǐ)則管徑改(gai)變,測量誤(wù)🈲差增大㊙️。但(dàn)清理👨‍❤️‍👨結垢(gòu)是十分困(kùn)難的事,結(jié)垢的🔴清理(lǐ)往往要影(yǐng)響到傳感(gan)器的🐆使用(yòng)壽命㊙️。在檢(jian)修過程中(zhōng)通常采用(yòng)以下方法(fǎ)處理:
(1)機械(xiè)除垢
　　由于(yu)采用機構(gòu)除垢,容易(yì)損壞襯裏(li),有時也會(huì)損壞電極(jí)。選用的電(dian)磁流量計(ji)大部分用(yong)的是聚四(si)氟乙烯襯(chen)裏。
(2)化學除(chu)垢
　　利用5～10%硫(liu)酸冷泡,硫(liú)酸與結垢(gòu)(鋁矽酸鈉(na))中的鈉起(qi)作用,生成(cheng)可㊙️容㊙️性硫(liu)酸鈉,從而(ér)破壞鋁矽(xi)酸鈉結構(gòu),使結垢松(song)軟,并使之(zhi)脫落而達(dá)到除垢的(de)目的。
　　以上(shang)兩種方法(fǎ)都必須在(zai)傳感器拆(chai)掉之後才(cai)能進行🏃清(qīng)理,儀表維(wei)護及檢修(xiu)人員的工(gōng)作量比較(jiào)大。能否增(zēng)加一📐種超(chāo)聲波發生(sheng)😄裝置,利用(yòng)超聲輻射(shè)定時除垢(gòu),值得廠家(jia)研究。
5.2　測量(liàng)電極的滲(shen)漏問題
　　氧(yǎng)化鋁生産(chan)過程中的(de)液體是強(qiang)堿性的,而(er)堿滲透性(xing)特⭐别強。用(yong)于清水流(liu)量測量用(yòng)電磁流量(liang)計運行8年(nián)多時間,也(yě)沒有電極(jí)組件故障(zhang)問題。由于(yú)堿的滲透(tou)作用,使電(dian)極組件絕(jue)緣電阻下(xia)降,導緻測(cè)量不準🌈,甚(shèn)至停用。所(suo)使用的電(dian)磁流量計(jì)的損壞♍大(dà)部分是💛由(yóu)于此種情(qing)❌況而導緻(zhi)的。有關單(dan)位應⛹🏻‍♀️根據(jù)這種情況(kuang)研究一種(zhǒng)👣能滿足用(yong)戶需要的(de)電磁流量(liàng)計🧑🏾‍🤝‍🧑🏼,同此類(lei)似的還有(yǒu)造紙行業(yè)、化工行業(ye)等。
6　結束語(yǔ)
　　随着電子(zi)技術的發(fā)展,電磁流(liu)量計智能(néng)化的實現(xian)在發展壯(zhuang)大✏️過程中(zhong),将會發揮(hui)更大的作(zuo)用,使檢測(ce)的數據更(gèng)加準确。

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