泥漿管道（dào）流量計在濕法煉鋅過程中的選型安裝和維護

濕法煉鋅過程中以浸出與（yǔ）淨（jìng）化過程的工藝*複雜，它給自動與測量控製所帶來的問題也較多，如介質成（chéng）分複雜、有（yǒu）結晶和結垢物，由於有色（sè）冶煉過程環境惡劣(多塵、酸霧、高溫)，被測介質又大多（duō）存在強腐蝕、易結晶、髒汙，非均質流動等（děng）特點給流量測量（liàng）帶來（lái）了不少困難（nán）。因此，對含有（yǒu）固體（tǐ）顆粒的礦漿流量、鋅粉的加入量及（jí）溶液的流量準確的在線檢測是鋅生（shēng）產過（guò）程提高產品質量和產量必不可少（shǎo）的手段。
一、淨化工藝對過程流量檢測與控製的要求
淨化過程是鋅濕（shī）法冶煉過程中的重要（yào）過程。在浸出過程中，大部分雜質（zhì）因中（zhōng）和水解作用而從溶液中除去，但仍存在少（shǎo）量cu、ca、co、㈨、As等雜質，這些雜質對鋅電積有很大危害，如降低電流效率、增（zēng）加電能消耗、影響陰*鋅（xīn）質量和腐蝕（shí）陰*等。正是因為這樣，經過浸出過程後，中性浸出的上（shàng）清液還需要（yào）經過淨化處理後，才能進入電積過程。
1. 影響淨化質（zhì）量的主要（yào）因素
在淨（jìng）化過程中，影響（xiǎng）淨化質量的因素有很多，但以下兩個方麵的因素是進行監（jiān）測控製設計時必須考慮（lǜ）的：
(1) 鋅（xīn）粉的加入（rù）量。鋅粉是主要的除雜添加劑.其加入量一般采用除cu和cd理論值的3～4倍，若鋅粉（fěn）用量（liàng）過少會影響除Cu和（hé）Cd的質量.因此.合適的鋅（xīn）粉加入量是保證淨化質量和盡量降低消耗的前提
(2) 溶液的流量。為使鋅粉與上清液充分混合，保證鋅粉的置換反應能完（wán）全進行，節約鋅粉用量，必須保持合適（shì）的化（huà）學反應時間。
若化學反應時間（jiān）過短，則置換反應不（bú）完（wán）全，需（xū）要耗費大量的鋅粉，而且（qiě）難以保證淨化質量，若化（huà）學反應時問過長，則影響產量，同時也容易產生複溶鎘。通過調節溶液（yè）的流量，可以適當地調（diào）節化學（xué）反應時間（jiān），所以溶液的合適流量是一個重要因素。
2. 對過程（chéng）流量檢（jiǎn）測的（de）要求
在淨化過程中，要求控製的主要物（wù）理量是除雜添加劑鋅（xīn）粉的加入量，由於鋅粉的加入量與上清（qīng）液中各種雜質的含量、反應的溫度和溶液的流量等各種因素有關，具有很多不確定因素，而且難以用解（jiě）析的數學關係式來完全（quán）正確地描述這些關係，這給淨化過（guò）程的優化控（kòng）製帶來了困難。根據淨（jìng）化（huà）工藝流程的特（tè）點，對淨化過程流量檢測與控製提出了下（xià）述兩個方麵的要求。
(1) 鋅粉加入量（liàng）控製。在（zài）保證淨化（huà）後溶液中的各種成分符合要求的前提下，使（shǐ）鋅粉的（de）加入（rù）量*小，這也是專家控製係統要完成的主要目標。
(2) 流量調節。根（gēn）據產量的要求以及化學反應所需要的時間等因（yīn）素，合理地保持溶液的流量在一個*優的給定值上，從（cóng）而保（bǎo）證淨化過程的工作充分穩定以及（jí）物料平衡關係（xì）。
解決淨化過程中（zhōng）各（gè）種參數（shù）的實（shí）時在線檢測，例如上清液流量、新液流量的檢測等，由（yóu）於溶液呈酸性，含有易結晶物質介質，用常規的檢測方法還難以實現。通過實踐，選用50P型泥漿管道流量計檢測溶液流量，由於其沒有運動部件，加之合理選擇內襯（chèn）材料（liào）和電*材質，可以有（yǒu）效地抗酸和抗結晶，其量程可根據工藝情況通過調整內部組態來（lái）進行改變。
二、泥（ní）漿管道流量計（jì）的應用（yòng）須注意（yì）選型設計、安裝維護等關鍵問題
1. 選型設計
公司以前采用50Hz工頻激磁方式的泥（ní）漿管道流量計時，零（líng）點穩定性（xìng）及抗幹擾能力差，特別是對含有固體顆粒流體測量更（gèng）不穩定，常有莫名（míng）其妙的跳變輸出。使用十年多來，我們（men）發現泥漿流量計不但在製造工藝上確保產品經久耐用，而（ér）且在設計原理上也有其獨（dú）到的優勢：
(1) 泥漿管道流量計采用的直流低（dī）頻矩形波勵磁方式(如圖)，工作頻率大約在（zài）20Hz左右。采用交變的直流勵磁方式，具有很好的零點穩定性，良好的抗幹擾和處理噪聲的能力和低功耗。在此基礎上，還有其**的勵磁（cí）電壓處理模式，進一步（bù）提高了測量的性能。通常（cháng）的勵磁過程是（shì）電源接通以後，產生一個穩定的交變電壓，然後在（zài）一個周期內，線圈電流逐漸升（shēng）高，由於存在電渦流的影響，磁場的（de）建（jiàn）立時間會在電渦流衰減以後，因此使得真正測量的時間變得很短。而采用的是（shì）過電壓的方式，在一（yī）個很短的時間(tR)內，施加（jiā）了一個3倍於正常值的電壓後，再恢複到正常的供（gòng）電電壓，使得線圈電流（liú）和磁場（chǎng）能在*短的時間內建立起來，比普通的勵磁方（fāng）式縮短了（le）5倍的時間，從而增加了測量的時間，保證了更加準確和穩定的測量（liàng）。
低頻方波勵磁（cí）是一種比較好的勵磁方式，目前已在泥（ní）漿管道流量計上廣泛的應用。概括一下，它具有（yǒu）如（rú）下優點：能避免交流磁場的正交電磁幹擾消（xiāo）除由分布（bù）電容引起的工頻幹擾（rǎo）：抑製交流磁場在管壁和流體內部引起（qǐ）的電渦流排除直流勵磁的*化（huà）現象。
直流低頻矩形波勵（lì）磁方式能滿足工業對泥漿管道流量計85％以（yǐ）上的應用。對於泥漿（jiāng）和其他（tā）非均勻（yún）流體，用高（gāo）功率直流磁場配（pèi）以增加的測量頻率來（lái）解決。工作（zuò）頻率提升至50Hz左右，感應電壓的振幅相當高，再配以DSP(數（shù）字信號處理)放大（dà）器足以克服過（guò）程噪聲。
用於脈動流和快速灌裝工藝（yì）的泥漿管道流量計，其勵磁線圈產生低功率但高頻(85Hz)的信號，優異的信（xìn）號處理能濾去雜亂的噪聲。
(2) *小流量信號的獲得
泥漿管道流量計的技術參數表明能夠測量的*小（xiǎo）流量(速)是0.01m/s，也就是（shì）說泥漿管道流量計能在如此小的流量下仍（réng）能得到流量信號。根據（jù）法拉*定律，流體流過後會產生（shēng）一（yī）定的感應電動勢（shì），而（ér）這個電動勢，即（jí）流量信號的強弱和整個流量計電路（lù）放大器（qì）的（de）處理（lǐ）能（néng）力和（hé）抗幹擾能力有很大的關（guān）係，泥漿管道流量計能夠產生300V/(m/S)信號強度，即濾波和放大電路能夠檢測到*低（dī）3IJV的信號，因此可（kě）以測量（liàng）*低0.01m/s的流量信號。
(3) 泥漿（jiāng）管道流量計由各種內襯和電*組成的十多種傳感器來滿足不同工況和測量介質的需要。如用PTFE/硬橡膠內襯配以子彈頭電*(特製的尖而直（zhí）流低頻矩形液勖磁殼式圖（tú）光滑頭（tóu）日（rì）pA日（rì）Bt；減少頻繁的清洗周期從而減少維修成本)用於含脂肪的廢水一防止脂肪覆蓋電*：用聚氨酯或天然膠內襯配以碳化鎢塗（tú）層電（diàn）*具有很（hěn）高的耐磨性，可用於濃縮礦漿(細（xì）漿體，顆粒尺寸小於0.5mm)的測量：用天然膠內（nèi）襯配以刷子（zǐ）電*可用於碾磨過程的原（yuán）漿體，隧道挖掘機，采砂船開采（cǎi）應用(岩石漿（jiāng）料，顆粒尺寸大於0.5mm)。
(4) 高級診斷功能。*一級：對流量計本身運行（háng）情況的實時監控（kòng），如電*結垢、腐蝕（shí）及損壞的判斷：磁場線圈的（de）監（jiān）測，能（néng）判斷工作環境的好壞及是否過載。*二級：由於有曆史數據的存儲和對於趨勢的判（pàn）斷，能判斷在線得到的（de）數據是否合理，從而使得維修工程師根據儀表的實際使用（yòng）情況來做出是否（fǒu）需要或何時進行適當的維修的（de）判斷。*三級：用FieldTool這個軟件（jiàn）包就能在計算機上知曉以上所（suǒ）有高級（jí）診斷功能得出的結論，並做（zuò）必要（yào）的修正而無需下現場進行維（wéi）護，FieIdTool另外一個非常重要的功能就是可以設置某些報（bào）警信息利用”中（zhōng）國移動或聯通”的短信息服務平台傳送（sòng）到手機上。
(5) 其他的技術優勢，如E+H公司的（de）泥漿管道流量計都是四電*的，比一般公司多出了兩個電*：接地電（diàn）*使測量更穩定，空管檢測電*可**檢測所測流體（tǐ）是否（fǒu）滿管：電*清洗功能減少現（xiàn）場維護成本：全中（zhōng）文操作菜單使調試更容易等。
2. 安裝問題
安裝場（chǎng）所要求（qiú）振動（dòng）小（xiǎo），避免附近有電動（dòng）機、變壓器等強電源引起的（de）電磁幹擾。流量計可垂直、水平或傾斜安裝，但必須保證兩電*的中心軸（zhóu）線（xiàn）處於水平狀態，運行時管內充滿流體。測量混合相流體時，不會引（yǐn）起相分離：流體（tǐ）中（zhōng）氣泡要（yào）少(有少（shǎo）量氣泡（pào）或（huò）泡狀流時，測得的是含有（yǒu）氣泡體積的（de）氣（qì）液固混合（hé）流的體積（jī）流量)，但氣體含（hán）量不能增加到形成彈(塊)狀流。對磨損大的礦（kuàng）漿，應垂直安裝，使流體自下而上以保證（zhèng）磨損均勻（yún）、固體顆粒不會沉積。
為獲得正常測量準確度，流量（liàng）計前也需有一定長度(至少5D)的直管段：對中小型管道，為及時清除結垢、結晶等（děng），宜安裝旁路管（guǎn）：接地環的安裝應保（bǎo）證單獨、良好接地(10Q以下)，具（jù）有零電位（wèi）。若用空管檢測必須注意變送器安裝方向。
泥漿管道流量計PTFE內襯慎用於真空狀態，特別是大的公稱直徑的內襯在高溫真空狀態下會永（yǒng）久損壞，而且真空狀態下容易產生氣穴或（huò）氣泡使得測量（liàng）不（bú）準。
若（ruò）流量計安裝（zhuāng）在管道的頂端就可能產（chǎn）生氣泡，而聚集的氣泡就會影響測量：若流（liú）量計安裝在向下的敞開（kāi）管（guǎn）線的上遊，氣泡就會大量通過流量計引起測量（liàng）誤差。所以，應盡量把流量計安裝在管道的下遊，使之（zhī）產生足夠的（de）背壓來避免產生氣穴。
3. 運行與維護
儀表投運（yùn）前，傳感器管內（nèi）必（bì）須充滿測量液體，通（tōng）電後在靜止狀（zhuàng）態下作零點調整：投運後，有（yǒu）條件時亦要定期停（tíng）流檢查零點（diǎn），尤其是易沉澱、易汙（wū）染電*的測點。測（cè）量管內壁沉積或結垢（gòu）層（céng）應及時清除.否則絕緣層會包裹電*，斷開電*回路，或被附著層短路(附著物電導率顯著高於（yú）流體電導率時（shí）)，或引起管（guǎn）內徑的變化而產生較大誤差：清垢時也不能（néng）用起子（zǐ）等（děng）工具猛烈鏟、刮電*和內襯。
三. 結束語
為很好地解決有色冶煉（liàn）過程中一些介質的流量測量問題，除繼續跟（gēn）蹤國際新型（xíng）檢（jiǎn）測儀表和技術發展動向外，還要研究相關儀表（biǎo）的選型設（shè）計(適（shì）用性、可靠性、經濟（jì）性、先進（jìn）性和準確度等).並針對應用過程中出現的各種問題進行研究改進與總結（jié）提高，並同儀表製造廠家（jiā）及時溝通.才能應用好這些（xiē）新型流量計，讓它們真正（zhèng）起（qǐ）到”工業的眼睛”的（de）作用。

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