從鹽湖鹵水中提取氯化鉀, 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司已有50多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)[1,2]。公司承擔(dān)建設(shè)的100萬(wàn)t鉀肥工程被列入西部大開(kāi)發(fā)首批十大工程, 這個(gè)備受關(guān)注的重大鉀肥工程已于2006年達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)。為了加速發(fā)展我國(guó)的鉀肥工業(yè), 同時(shí)減少鉀肥進(jìn)口量, 降低對(duì)國(guó)外市場(chǎng)的依存度, 緩解國(guó)內(nèi)鉀肥供需矛盾, 青海鹽湖工業(yè)股份有限公司在原100萬(wàn)t鉀肥生產(chǎn)裝置基礎(chǔ)上自行設(shè)計(jì)并建成了新增100萬(wàn)t鉀肥項(xiàng)目, 項(xiàng)目在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中做了很大改進(jìn)。

  在過(guò)去的鉀肥生產(chǎn)中, 一是通過(guò)浮選機(jī)液位控制尾鹽排放量, 控制不合理的情況下會(huì)給后續(xù)工序帶來(lái)一定程度的影響;二是通過(guò)人工觀測(cè)浮選尾鹽液位, 調(diào)節(jié)尾鹽泵變頻器, 因液位波動(dòng)較大, 無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)聯(lián)鎖控制。因此本文重點(diǎn)介紹浮選裝置液位控制方式的改進(jìn), 主要包括浮選機(jī)液位控制和尾鹽液位控制兩個(gè)方面。

  雷達(dá)液位計(jì)是浮選系統(tǒng)中常用的液位監(jiān)測(cè)儀器。其工作原理是[3]:雷達(dá)傳感器的天線以波束的形式發(fā)射電磁波信號(hào), 發(fā)射波在被測(cè)物料表面產(chǎn)生反射, 反射回來(lái)的回波信號(hào)仍由天線接收。發(fā)射及反射波束中的每一點(diǎn)都采用超聲采樣的方法進(jìn)行采集。信號(hào)經(jīng)智能處理器處理后得出介質(zhì)與探頭之間的距離, 送終端顯示器進(jìn)行顯示、報(bào)警、操作等。

  浮球液位計(jì)常用于石油、化工等行業(yè)各類(lèi)常壓和承壓容器內(nèi)介質(zhì)液位的測(cè)量, 其工作原理是[4]:浮球液位計(jì)通過(guò)連接法蘭安裝于容器頂上, 浮球根據(jù)排開(kāi)液體體積相等原理浮于液面, 當(dāng)容器的液位發(fā)生變化時(shí), 浮球也隨之上下移動(dòng), 由于磁性作用, 浮球液位計(jì)的干簧受磁性吸合, 將液面位置變化成電信號(hào), 通過(guò)儀表顯示液體的實(shí)際位置, 從而實(shí)現(xiàn)液面的遠(yuǎn)距離檢測(cè)和控制。

  差壓式液位計(jì)用在石油、化工、冶金等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程檢測(cè)控制系統(tǒng)中, 檢測(cè)液體差壓、表壓、絕壓, 以及開(kāi)口或密閉容器內(nèi)液體的液位, 其工作原理是[5]:差壓式液位變送器安裝在液體容器的底部, 通過(guò)表壓信號(hào)反映液位高度。

  此外, 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中常用于液位監(jiān)測(cè)的儀表還包括電容式液位計(jì)、磁致伸縮式液位計(jì)等。

  本文在原浮選裝置基礎(chǔ)上對(duì)新裝置液位控制做了優(yōu)化和改進(jìn), 并對(duì)改進(jìn)前后的控制方式進(jìn)行了對(duì)比, 見(jiàn)表1。

  鉀肥浮選裝置中浮選槽上層含大量泡沫, 原裝置選用雷達(dá)液位計(jì)控制浮選機(jī)內(nèi)物料液位, 測(cè)得的是上層泡沫液位, 并不是浮選機(jī)槽內(nèi)礦漿的真實(shí)液位。此時(shí)聯(lián)鎖控制浮選機(jī)出口閥門(mén)存在很大誤差, 會(huì)對(duì)后續(xù)生產(chǎn)造成影響。新裝置對(duì)此進(jìn)行了改進(jìn), 采用浮球液位計(jì)替代原裝置使用的雷達(dá)液位計(jì), 將其固定在浮選設(shè)備頂部 (見(jiàn)圖1) , 通過(guò)浮球測(cè)得了真實(shí)的礦漿液位, 并聯(lián)鎖控制浮選機(jī)出口閥門(mén)的開(kāi)度, 提高了浮選效率。

  改進(jìn)前, 浮選后尾鹽中含大量泡沫, 且靠人工觀測(cè)泡沫高度, 無(wú)法得出真實(shí)液位, 只能依靠頻繁調(diào)整泵的變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)液位控制, 不便于生產(chǎn);改進(jìn)后選用差壓式液位計(jì), 浮選尾鹽礦漿上層泡沫對(duì)壓差控制影響不大, 在尾鹽泵入口安裝差壓式液位計(jì) (見(jiàn)圖2) 與泵變頻聯(lián)鎖, 根據(jù)流體靜力學(xué)原理控制尾鹽泵的變頻器, 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制, 減少了人工操作。

  在鉀鹽浮選液位控制過(guò)程中, 使用浮球液位計(jì)代替原來(lái)的雷達(dá)液位計(jì)控制浮選機(jī)出口閥門(mén), 提高了浮選機(jī)液位控制精度;使用差壓式液位計(jì)與尾鹽泵聯(lián)鎖的方式, 改變了當(dāng)前生產(chǎn)過(guò)程中尾鹽中含大量泡沫未實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的現(xiàn)狀, 實(shí)現(xiàn)了尾鹽液位的自動(dòng)化控制。工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明,**新建鉀肥項(xiàng)目浮選裝置液位控制系統(tǒng)工作穩(wěn)定, 達(dá)到了良好的控制效果。