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礦漿流量計(jì)在固含量高的礦液流量中的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):1923 發(fā)布時(shí)間:2020-08-13 05:35:59
1、概述
隨著工業(yè)自動化的迅猛發(fā)展,各種智能儀表也在工業(yè)設(shè)計(jì)中發(fā)揮著越來越重要的作用。在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)中,智能化系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛,這也使在生產(chǎn)中人為出現(xiàn)問題的可能性降低了很多。但對各種儀表的精確度及可操作性的要求也隨之提高了。以下結(jié)合在某石煤提取五氧化二釩工程中對礦漿流量計(jì)在固含量高的礦液流量的應(yīng)用、出現(xiàn)問題及其解決方法等論述如下。
2、工藝流程的簡介
本項(xiàng)目為石煤綜合利用的項(xiàng)目?,F(xiàn)有提釩工藝產(chǎn)生大量廢渣。其主要成分為二氧化硅,但其中夾帶有大量的釩資源,釩資源利用率低,同時(shí),該廢渣中堿含量較高,如將廢渣隨意堆放,易造成環(huán)境污染。本項(xiàng)目*大特點(diǎn)在于利用現(xiàn)有提釩工藝中的提釩二次渣作為制備沉淀法白炭黑的主要原料,將廢渣中的硅資源得到充分利用。為企業(yè)創(chuàng)造了新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn),同時(shí),解決了現(xiàn)有提釩生產(chǎn)中造成的釩資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題,此外,該項(xiàng)目利用現(xiàn)有提釩生產(chǎn)線脫碳工序中產(chǎn)生的余熱作為加熱熱源,取代了傳統(tǒng)工藝以煙煤為主要燃料的方法,即對生產(chǎn)中產(chǎn)生的余熱得到了有效合理的利用,又進(jìn)一步降低了產(chǎn)生的燃料成本,達(dá)到了節(jié)能減排,資源綜合利用的目的,工藝流程框圖如下。
在漿液制備的過程需加入一定量的氫氧化鈉,使礦石中的釩能盡可能溶解在堿性溶液中,制成的漿液中固體含量較高,約為50%,為保證下一工序的穩(wěn)定操作和產(chǎn)品的質(zhì)量,需對加入溶解罐中的漿液量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)量。并通過DCS控制系統(tǒng)控制閥門的開度。以保證流量的穩(wěn)定。這就對流量計(jì)的防腐,耐腐及精度都提出了很高的要求。本文主要對該項(xiàng)目中流量計(jì)的正確選型及礦漿流量計(jì)在高固含量漿液中的使用等問題進(jìn)行闡述。
3、流量計(jì)的選擇方法
工業(yè)生產(chǎn)上,溫度、壓力、流量、液位四大熱工參數(shù)的測量中,流量測量要達(dá)到預(yù)期的精確度和可靠性普遍認(rèn)為是*難的。這關(guān)系著工藝數(shù)據(jù)庫提供、儀表的選型、安裝和使用是否正確等問題,當(dāng)然也存在著儀表本身的質(zhì)量問題。
在選擇流量測量儀表時(shí),主要是工藝介質(zhì)及應(yīng)用條件的合適性,以及儀表的刻度、功能、精確度、經(jīng)濟(jì)性等方面去考慮。
礦漿流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液休的儀表。從其工作原理看是符合本項(xiàng)目對流量計(jì)提出的固含量高的堿性溶液的條件。
4、本工程中,對礦漿流量計(jì)的選型的問題與解決方法進(jìn)行討論
4.1 礦漿流量計(jì)的工作原理
礦漿流量計(jì)是根據(jù)法拉弟電磁感應(yīng)定律制成的一種測量導(dǎo)電性液休的儀表。即導(dǎo)體在磁場中切割磁力線運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢,其感應(yīng)電勢的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線強(qiáng)度等因素成正比。
4.2 礦漿流量計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)
4.2.1 礦漿流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(1)測量通道是段光滑直管,不會阻塞,適用于測量含固體顆粒的液固二相流體,如紙漿、泥漿、污水等。
(2)不產(chǎn)生流量檢測所造成的壓力損失。
(3)所測得體積流量實(shí)際上不受流體密度、粘度、溫度、壓力和電導(dǎo)率的明顯影響。
(4)流量范圍內(nèi)大,口徑范圍寬。
(5)可應(yīng)用腐蝕性流體。
4.2.2 礦漿流量計(jì)的缺點(diǎn)
(1)不能測量電導(dǎo)率很低的流體。
(2)不能測量氣體、蒸汽和含有較大氣泡的液體。
(3)不能用于較高溫度的流體。
4.3 礦漿流量計(jì)的襯里討論
根據(jù)介質(zhì)的特性條件對以下幾種襯里材料進(jìn)行分析,討論與選擇。
4.3.1 氯丁橡膠
(1)主要性能:①耐油、耐溶劑、耐氧化、耐一般酸、堿、鹽等介質(zhì)腐蝕;②有*好的彈性、耐磨性、但耐寒性較差。
(2)適用范圍:①0℃~80℃的非強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性的介質(zhì);②可測污水、泥漿。
4.3.2 天然橡膠
(1)主要性能:①耐磨性、耐腐蝕性、絕緣性、耐低溫性較好;②耐油性差,耐老化性和耐氧化性差。
(2)適用范圍:-10℃~70℃非強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化性介質(zhì),適用于飲用水。
4.3.3 聚氨脂橡膠
(1)主要性能:①有*好的耐磨性、彈性;②耐酸、堿性能較差。
(2)適用范圍:①-25℃~60℃;②中性強(qiáng)磨損的礦漿、煤漿、泥漿。
4.3.4 特氟隆
(1)主要性能:①疏水性和非粘性好、較強(qiáng)的耐高溫性;②有*好的耐腐蝕性、能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑和各種鹽溶液;③抗負(fù)壓能力較好、抗負(fù)壓要求較高時(shí)可內(nèi)加金屬網(wǎng),提高耐負(fù)壓能力;④耐磨性較差。
(2)適用范圍:①-25℃~140℃的非強(qiáng)磨損介質(zhì);②衛(wèi)生類介質(zhì)。
4.3.5 聚四氟乙烯
(1)主要性能:①是塑料中化學(xué)性能*穩(wěn)定的一種材料,能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水,也能耐濃堿和各種有機(jī)溶劑,不耐三氟化氯、高溫三氟化氧、高流速液氯、液氯、臭氧的腐蝕;②耐損磨性能差;③抗負(fù)壓能力差。
(2)適用范圍:①-25℃~140℃;②濃酸、堿等強(qiáng)腐蝕性介質(zhì);③衛(wèi)生類介質(zhì)。
4.3.6 氟化乙丙烯
(3)主要性能:①有疏水性和不粘性;②耐腐蝕能力僅次于特氟?。虎勰拓?fù)壓要求較高時(shí)可加金屬網(wǎng),提高耐負(fù)壓能力;④耐磨性能較差。
(4)適用范圍:①-25℃~100℃的非強(qiáng)磨損介質(zhì);②衛(wèi)生類介質(zhì)。
4.4 應(yīng)用時(shí)遇到的問題及其解決的方法
通過對以上幾種襯里材料的討論,我們不難發(fā)現(xiàn)氯丁橡膠與天然橡膠雖然耐磨性能較好,但耐腐蝕性較差。特氟隆,聚四氟乙烯,氟化乙丙烯雖然能夠滿足耐強(qiáng)堿腐蝕,耐磨性卻不是很好。在經(jīng)過反復(fù)比較后,選擇了穩(wěn)定性*好的聚四氟乙烯,進(jìn)行試運(yùn)行,以檢驗(yàn)礦漿流量計(jì)的使用性能。
該流量計(jì)使用了2~3個月后便出現(xiàn)了不能正常使用的情況;為了弄清原因。將礦漿流量計(jì)拆下后,發(fā)現(xiàn)礦漿流量計(jì)出口處的襯里并沒有出現(xiàn)問題,但在入口處的法蘭外側(cè)襯里材料翻邊處與測量管產(chǎn)生了脫離現(xiàn)象。襯里與金屬測量管之間出現(xiàn)了間隙,導(dǎo)致液體進(jìn)入了該間隙中,致使流量計(jì)無法正常使用。
在弄清了出現(xiàn)此問題的原因后,通過與生產(chǎn)廠商的溝通,并經(jīng)過工程技術(shù)人員的反復(fù)協(xié)商討論。決定采取兩項(xiàng)措施解決這一問題:①在磨漿制備過程中進(jìn)一步優(yōu)化控制,使?jié){液中的固體顆徑降低,減少對礦漿流量計(jì)入口處的沖蝕作用;②降低漿液輸送的流速;③在礦漿流量計(jì)入口與管道法蘭連接增加一個2~3mm厚的不銹鋼墊片,降低對礦漿流量計(jì)入口法蘭處翻邊襯里材料的沖蝕。不銹鋼墊片定期可換。在采取了上述措施后,取得了明顯的效果,通過近兩年運(yùn)行考核,礦漿流量計(jì)運(yùn)行穩(wěn)定,計(jì)量準(zhǔn)確,沒有出現(xiàn)故障。所以,在該項(xiàng)目中對固含量較高漿液采用聚四氟乙烯襯里材料的礦漿流量計(jì)量是可行的。
5 結(jié)束語
作為儀表電氣專業(yè)的工程師,怎樣更好的了解工藝介質(zhì)的情況,理解每種流量計(jì)本身的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn),并且發(fā)現(xiàn)一些工程中可能會出現(xiàn)的問題,及解決問題的能力是我們在不斷的工作中應(yīng)該提高的。此次對礦漿流量計(jì)使用條件的改善,是一次有益的嘗試,同時(shí)也增加了我們勇于創(chuàng)新的意識。

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