加压酸浸液位计和调节阀应用探索.doc

加压酸浸液位计和调节阀应用探索金川科技2007年第1期加压酸浸液位计和调节阀应用探索陶平德金川集团自动化工程公司【摘要】本文针对目前湿法冶炼加压酸浸生产中,加压釜液位自动控制的关键环节液位计,排料调节阀,在应用过程中出现的各种问题进行了归纳总结,并在此基础上提出了相应的解决思路及办法.【关键词】加压酸浸调节阀应用o引言随着世界镍冶金技术的进步和发展,不断有一些先进的湿法冶金工艺产生,其中加压浸出技术以低成本,节能,环保,原料适应性强等特点,成为镍钴新的湿法冶金关键技术之一,目前无论是在国外还是国内,都已将该工艺应用于镍钻工业生产和应用,并取得了显着的经济效益和社会效益.加压浸出技术以具有工艺流程短,除杂负荷小,材料消耗少,自动化程度高,生产成本低,有价金属回收率高,生产过程中不产生废气,废渣和废液等特点成为镍精炼技术改造的首选技术之一.金川公司自2000年以来,通过不断的改扩建已形成了一套完整加压浸出生产线,并在自动控制领域也有所突破.l工况及自控关键设备简介加压浸出釜液位自动控制是加压浸出生产过程连续,长周期稳定运行的关键环节.被测介质的ph值,温度,压力,颗粒大小在合适的范围内,对液位自动控制的执行环节调节阀体汽蚀,磨损,冲刷非常严重,是加压酸浸自动控制领域中的难题,此工况下液位检测也不太准确.经过近五年的实践探索,液位处理过的每一次故障都要做详细记录,包括故障现象,故障分析及查找过程,故障原因,处理方法,预防措施等.这样不仅对今后处理相似的问题提供了参考资料,而且还能通过故障曲线查找故障因素水平,提高工作效率.4结语经过十多年的运行和维护,从目前现状看,闪速炉重油系统的自动控制还是比较成功的.从维护的角度出发,希望专业设计人员在零件加工及制作上检测的问题已基本解决,调节阀在金川公司加压浸出生产液位自动控制中取得明显效果,在降低成本,稳定生产等各方面发挥了显着作用,部分结果值得推广.以下就加压浸出生产过程中,对自动控制设备做一些简单介绍.,2排料系统存在的问题加压浸出釜是在釜内加入定量的矿浆,加温加压反应一定时间后,由釜尾自动调节阀排料,使釜内液位保持在设定值.控制思路:固定加入量调整排出量,使釜内液位保持稳定.调节阀是这道工序的关键设备,工况为高温,稀硫酸矿浆,并有高压硬质金属颗粒冲刷,由于工况复杂性,特殊性,自2000年到现在,针对调节阀做过许多工作,各类耐腐蚀硬质合金制造的阀芯阀座都实验过,但还存在许多问题,具体表现如下:(1)阀体耐汽蚀性极差;(2)阀内组件使用寿命短,周期只有1520天,导致加压釜频繁降温降压停车;(3)维护人员工作量迅速增加,且存在很大的安全隐患.更加精确,以降低维护人员的劳动强度,达到事半功倍的效果.参考文献1乐嘉谦.仪表工手册.化学工业出版社.2004年1月第2版2(hls小口径单座调节阀安装,操作,维护手册.重庆川仪十一厂有限公司2007年第1期金川科技373液位测量存在的问题加压釜液位测量原来用浮筒式液位计,由于工况发生变化,保护筒常被矿浆结晶堵死造成液位无法正常测量,操作工只能靠经验估计釜内液位的高低,半小时或二十分钟到排料口手动开关排料阀.这样对人身,生产和设备造成严重的不稳定和安全隐患.如果液位控制失灵,一方面液位偏高会导致矿浆淹釜,可能堵塞其它设备,矿浆随气流从尾气管直接冲向房顶,造成设备或人身事故.另一方面液位偏低,氧气不断涌入,釜内温度高会导致釜内防腐层氧化脱落,造成矿浆浸出时间无法准确掌握,生产指标难以达到要求.4解决思路及办法4.1排料系统(1)改变控制模式,将原来固定矿浆加入量改为固定矿浆排出量.(2)在釜体结构无法改变的情况下,将原来的z型导向结构改为直通式0型或v结构,采用0型调节阀,使矿浆对控制设备的磨损汽蚀减到最小,阀内组件的寿命最大限度的延长.同时在控制阀后加装减压蜂窝装置,减少矿浆对阀芯,阀座的磨损.(3)阀芯,阀座材质的选择.对高温,高压差,颗粒,硫酸汽液混合介质存在腐蚀,冲刷,汽蚀等现象,实践表明任何不锈钢和合金的耐腐蚀性都是有条件的,如何合理的选择阀芯,阀座材质非常关键.根据工况,采用钛材或含mo和mo2cu的crni双相不锈钢是最佳选择.4.2液位测量在高温,高压,腐蚀,易结晶,有泡沫,金属固体颗粒的密闭容器里对液位进行准确检测是比较困难的.通常测量液位的方法有浮力法,差压法,声波法,电容法,射线法等.经反复研究,采用扭力管式液位计和导波雷达比较可行.5各类排料调节阀及液位计使用情况(1)加压浸出釜内的矿浆,加温加压反应一定时间后,由釜尾自动排料阀排料,使加压浸出釜内液位保持在设定值,由于工况复杂性和特殊性,排料阀的使用周期非常短,因此对排料阀研究内容主要集中在其使用寿命上.从表1可以看出,由自动化工程公司和精炼厂共同研究选择的排料阀,不但使其使用寿命被延长,同时价格也大幅下降.表1排料阀使用情况统计(2)液位计使用情况针对非金属化高镍锍加压浸出的特殊工况,通过研究采用扭力管式液位计和导波雷达液位计并行使用来解决加压釜液位测量问题.采用此方法,一是可以在其中一台液位计故障的情况下,液位的自动控制通过上位机直接切换到另一台上,而不必立即降温降压检修,延误生产;二是通过两台液位计所测液位高低的对比,可以间接为生产提供此时釜内矿浆密度大小的依据.液位计使用情况如表2所示.表2液位计使用情况统计以上试验结果的成功应用于加压浸出工艺,为加快实现公司企业发展战略,为镍精炼节能降耗技术改造项目的顺利实施,奠定了必要的技术基础,为后续项目建设提供了必要的技术保障与支持,同时培养了一支能够驾驭加压浸出自动控制技术的科研,管理队伍,积累了一定的设备使用,维护及管理经验.6结语在湿法冶炼加压酸浸生产中,加压釜液位自动控制的关键环节液位计,排料调节阀的应用已取得良好效果,随着材料技术