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管道水(shuǐ)流量計在濕法(fǎ)煉鋅過程中的選型安裝和(hé)維護

點擊次數:2291 發布時間:2021-09-04 01:52:27
濕法煉鋅過程(chéng)中以浸出與淨化過程的工藝*複雜,它給自動與測量控製所帶來的問題(tí)也較多,如介質成分複雜、有結晶和結垢物,由(yóu)於有色冶煉過程環境惡劣(liè)(多(duō)塵、酸霧、高溫),被(bèi)測介質又大多存在強腐蝕、易結晶、髒汙,非均質流動等特點給流量測量帶來了不少困難。因(yīn)此,對含有固體顆粒的礦漿流量、鋅粉的(de)加入量及溶液(yè)的流量(liàng)準確的在線檢測是鋅生產過程(chéng)提高產品質量和產量必不可少的手段。
一、淨化工藝對過程(chéng)流量檢測與控製的要(yào)求
淨化過程是鋅濕法冶煉(liàn)過程中的重要過程。在浸出(chū)過程中,大部分雜質因中和(hé)水解作用而從溶液中除去,但仍存在少量cu、ca、co、㈨、As等雜質,這些(xiē)雜質對鋅電積有很大危害,如降低電流(liú)效率、增加電能消耗、影響陰(yīn)*鋅質量和腐蝕陰*等。正是因為這樣,經過浸出過程後,中性浸出的(de)上(shàng)清液還需(xū)要經過淨化處理後,才能進(jìn)入電積過程。
1. 影響淨化質量的主要因素
在淨化過程中,影響淨化質量的因素有很多,但以下兩個(gè)方麵的因素是進行監測控製設計時必須考慮的:
(1) 鋅粉的(de)加入量。鋅粉是主(zhǔ)要的除雜添加劑.其加入量一般采用除(chú)cu和cd理論值(zhí)的3~4倍,若(ruò)鋅粉用量過少會(huì)影響除(chú)Cu和Cd的質量.因此.合適的(de)鋅粉加入量是保證淨化質量(liàng)和盡量降低消耗的前提
(2) 溶液的流量。為使鋅粉(fěn)與(yǔ)上清液充(chōng)分混合,保證鋅粉的置換反應能完全進行,節約鋅粉用量,必須保持合適的化學(xué)反應時間。
若化學反應時間過短,則置換反應不完全,需要耗費大量(liàng)的鋅粉,而(ér)且難以保證淨化(huà)質量,若化學反應時(shí)問過長,則影響產量,同時也容(róng)易產生(shēng)複溶鎘。通過調節溶液的流量,可以適當(dāng)地調節(jiē)化學反應時間,所以溶液的合適(shì)流量是一個重要因素。
2. 對過程流量檢測的要求
在淨化(huà)過程中,要(yào)求(qiú)控製的主要物理量(liàng)是除雜添(tiān)加劑鋅粉的(de)加入量,由於鋅粉的加入量與(yǔ)上清液中各種(zhǒng)雜質(zhì)的含量、反應的溫度和溶液的(de)流量等各種因素有關,具有很多不確定(dìng)因素,而且難(nán)以用解析的數學關係(xì)式來完全正確地描述這些關係,這給淨化(huà)過程的優化控製帶來了困難。根據淨化工藝流程的特點,對淨化過程流量檢測與控製提出了下述兩個(gè)方麵的要求。
(1) 鋅粉加入量控(kòng)製。在保(bǎo)證淨化後溶液中的各種成分符合(hé)要求的前提下,使鋅粉的加入量*小,這也是專家控製係統要完(wán)成的主要目標。
(2) 流量調節。根據產量的要求以及化學(xué)反應所(suǒ)需要的時間等因素,合理地保持溶液的流量在一個*優的給定值上,從而保證淨化過程的工作充分穩定以及物料平衡關係。
解決(jué)淨化過程中各種參(cān)數的實時在線檢測,例如上(shàng)清液流量(liàng)、新液流量的檢測等,由於溶液呈酸性,含有易結晶物質介(jiè)質(zhì),用常規的檢測(cè)方法還難以實現。通過實踐,選用50P型管(guǎn)道水流(liú)量計檢測溶液(yè)流量,由(yóu)於其沒有運動部件(jiàn),加之合理選擇內襯材料和電*材質,可以(yǐ)有效(xiào)地抗酸和(hé)抗結晶,其量程可根據工藝情況通(tōng)過(guò)調整內部組態來進行改變。
二、管道水流量計的應用須(xū)注意選型設計、安裝維護等關鍵問題
1. 選型設計
公司以前采用50Hz工頻激磁方式的管道水流量計時,零點穩定性及抗幹擾能(néng)力差,特別是對含有固體顆粒流體測量更不穩定,常有莫名其妙的跳變輸出。使(shǐ)用十年多來,我們發現管道水(shuǐ)流量計(jì)不但在製造工藝上確保產品經(jīng)久耐用,而且在設計原理上也有其獨到的優勢:
(1) 管道水(shuǐ)流量計采用的直流低頻矩(jǔ)形波勵磁方式(如圖),工作頻率大約在20Hz左右(yòu)。采用交變的直流勵磁方式,具(jù)有很好的(de)零點穩(wěn)定性,良好的抗幹擾和處理噪聲的能力和低功耗(hào)。在此基礎上,還有其**的勵磁電壓處理模式,進一步提高了測量(liàng)的性能。通常的勵磁過程是電源接通以後,產生一個穩定的交變電壓,然後在一個周期內,線圈電流逐漸升高,由於存在電渦流的影響,磁場的建立時間(jiān)會在電(diàn)渦流衰減(jiǎn)以後,因(yīn)此使得真正測量的時間變得很短(duǎn)。而采用的是過電壓(yā)的方式,在一個很短的時間(jiān)(tR)內(nèi),施加了一個3倍(bèi)於(yú)正常值的電壓後,再恢複到(dào)正常的供電電壓,使得線圈電流和磁場能在*短的時(shí)間內建立起(qǐ)來(lái),比普通(tōng)的勵磁(cí)方式縮短了5倍的時(shí)間,從(cóng)而增加了測量(liàng)的時間,保證了更加準確和穩定的測量。
低頻方(fāng)波勵磁(cí)是一種(zhǒng)比較好的勵磁方式,目前已(yǐ)在管道水流量計上廣泛(fàn)的應用。概括一下,它具有如下優點:能避免交流磁場(chǎng)的正(zhèng)交電(diàn)磁幹擾消除由分布(bù)電容引起的工頻幹擾:抑製交流(liú)磁場在管壁和流體內部引起的電渦流排除直流勵磁的*化現象(xiàng)。
直流低頻矩形波勵磁方(fāng)式能滿足工業對管道水流量計85%以上(shàng)的應用。對於(yú)泥漿和(hé)其他非均勻流體,用高功率直流磁場配以增加的測量頻(pín)率來解決。工作(zuò)頻率提升至50Hz左右,感應電(diàn)壓的振幅相(xiàng)當高(gāo),再配以DSP(數字信號處理)放大器足以(yǐ)克服過程噪聲。
用於脈動流和(hé)快速灌裝工藝的管道水流量計,其勵磁線圈(quān)產生低功率但高頻(pín)(85Hz)的信號,優異的信號處理能濾去雜亂的噪(zào)聲。
(2) *小流量信號的(de)獲得
管道水流(liú)量計的技術參數表(biǎo)明能夠測量的*小流量(速)是0.01m/s,也(yě)就是說管道水(shuǐ)流量(liàng)計能在如此小的流量(liàng)下仍能得到流量信號。根據法拉*定律,流體流(liú)過後會產生一定的感應(yīng)電動勢,而這個電動勢,即流量信號的強弱和整(zhěng)個流(liú)量計電路(lù)放大器的處理能力和抗幹(gàn)擾能力有很大的(de)關係,管道水流量計能夠產生300V/(m/S)信號強度,即濾波和放大電路能夠檢(jiǎn)測到*低3IJV的信號,因此可以測量*低0.01m/s的流量信號。
(3) 管道水流量計由(yóu)各種內襯和電*組成的(de)十多種傳感器來滿足不(bú)同工況和測(cè)量介質的(de)需要。如用PTFE/硬橡膠內襯配以子彈頭電*(特製的尖而直流低(dī)頻(pín)矩形液勖磁殼式圖光滑頭日pA日Bt;減少頻繁的清洗周期從而減少維(wéi)修成本)用於含脂肪的廢水(shuǐ)一防止脂肪覆蓋電*:用聚氨酯或天然膠內(nèi)襯配以碳化鎢塗層電*具有很高的耐磨(mó)性,可用於(yú)濃縮礦(kuàng)漿(jiāng)(細漿體,顆粒尺寸小於0.5mm)的測量:用天然膠內襯配以刷子(zǐ)電*可用於碾磨過程的(de)原漿體,隧道挖掘機,采砂船開采應用(yòng)(岩石漿料,顆(kē)粒尺(chǐ)寸大(dà)於0.5mm)。
(4) 高級診斷功能。*一級:對流量計本(běn)身運(yùn)行情況的(de)實時監控,如電*結垢、腐蝕及損壞的判斷:磁(cí)場線圈的監測,能判(pàn)斷(duàn)工作環境的好壞及(jí)是否過載。*二級:由於有(yǒu)曆史數據的存儲和對於趨勢的(de)判斷,能判斷在線得到的數據是否合理,從而使得維修工程師根(gēn)據(jù)儀表的實際使(shǐ)用情況來做出是否需要或何時(shí)進行(háng)適當的維修的判斷。*三級:用FieldTool這個軟件包就能在計算機上知曉以上所有高級診斷功能得(dé)出的結論,並做必要的修正而無需下現場進行維護,FieIdTool另外一個非常重要的功(gōng)能(néng)就是可以設置某些報警信息利用”中國移動或聯通”的短信息服務平台傳送到手機上。
(5) 其他的技術優勢(shì),如E+H公司(sī)的(de)管(guǎn)道水流量(liàng)計都是四電(diàn)*的,比一般公司多出了兩個電*:接地電*使測量更穩定,空管檢(jiǎn)測電*可**檢測所測流體(tǐ)是否滿(mǎn)管:電*清洗功能減少現場(chǎng)維護成本:全中文操作菜單使調試更容易等。
2. 安裝(zhuāng)問題
安裝場所要求振動小,避免附近有電動機、變壓器等強電源引(yǐn)起的電(diàn)磁幹擾。流量計可垂直、水平或傾斜安裝,但必須保證兩電*的中心軸線處於水平狀態,運行時管內充滿流體(tǐ)。測量混(hún)合相流體時,不會(huì)引起相分離:流(liú)體中氣(qì)泡要少(有少量氣泡或泡狀流(liú)時,測得的是含有氣泡(pào)體積的氣液固混合流的體積流量),但氣體含量不(bú)能增(zēng)加到形成彈(塊)狀流。對磨損大的礦漿,應(yīng)垂直安裝,使流(liú)體自下而(ér)上以保證磨損均(jun1)勻、固體顆粒不會沉積。
為獲得正常測(cè)量準確度(dù),流量計(jì)前也需有一定長度(dù)(至少5D)的直管段(duàn):對中小型管道,為及時清除結垢、結晶等,宜安裝旁路管:接地環的安裝應保證單獨(dú)、良好接地(10Q以下),具有零電位。若(ruò)用空管檢測必須注意變送器安裝方向。
管道水流量計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久損壞,而且真空(kōng)狀態下容易產生氣穴或氣(qì)泡(pào)使得測量不準。
若流量計安裝在管道的頂端就可能產生氣泡(pào),而聚集的氣泡就會影響測量:若流量計安裝(zhuāng)在向下的(de)敞(chǎng)開管線的上遊,氣泡就會大量(liàng)通過(guò)流量計引起(qǐ)測量誤差。所以,應盡量把流量計安(ān)裝在管道(dào)的下遊(yóu),使之產(chǎn)生足夠的背(bèi)壓來(lái)避免產生氣穴。
3. 運行與(yǔ)維護
儀表(biǎo)投運前,傳感器(qì)管內必須充滿測量液體,通電(diàn)後在靜止狀態下(xià)作(zuò)零點調整:投運後,有條件(jiàn)時亦要定期停流檢查零點,尤其是易沉澱、易汙染電*的測點。測量管內壁沉積(jī)或結垢層應及時清除.否則(zé)絕緣層會包裹電*,斷開電*回路,或被附著層(céng)短路(附著物電導率顯著高於流體電導率(lǜ)時),或引起(qǐ)管內徑的(de)變化而產生較大誤差:清垢時也(yě)不能用(yòng)起子等工具猛烈鏟、刮電*和內(nèi)襯。
三. 結束語
為很(hěn)好地(dì)解決有色冶煉(liàn)過(guò)程中一些介質的流量測量問題,除繼續跟蹤國際(jì)新型檢測儀表和技(jì)術發展動向外,還要研(yán)究相關儀表的選型設計(適用性、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(zào)廠家及時溝通.才能應用好這些新型流量(liàng)計(jì),讓它(tā)們真正起到”工業的眼睛”的作用。

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