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氧化铝料位测量神器——计为振棒料位开关

  氧化铝行业的料位测量一直是行业的一大难题,长期以来使各大生产厂商饱受困扰。而今,随着双棒结构设计、性能和质量过硬的计为振棒料位开关的问世,该测量难题也随之成为了历史,计为振棒料位开关也被氧化铝企业誉为“测量神器”。那么,氧化铝料位测量究竟难在哪里?计为振棒料位开关为什么又能够胜任呢?
  要回答上述问题,我们要先从氧化铝料位测量的流程说起。数十年来,经过研发人员的刻苦钻研,氧化铝行业的工艺和技术的发展可谓突飞猛进,日新月异。目前,冰晶石—氧化铝融盐电解法是电解氧化铝行业所采用的主要生产工艺。其以熔融冰晶石作为溶剂,氧化铝作为溶质,以碳素体作为阳极,铝液作为阴极,通入强大的直流电后,在950℃~970℃的高温下,在电解槽内的两极上进行电化学反应,即电解。电解氧化铝的具体生产流程图如图1所示:

氧化铝料位测量神器——计为振棒料位开关

图1、电解氧化铝流程图

  电解氧化铝时,电解槽上方的氧化铝料仓需要进行料位监控。当料位达到高位时,需要给控制室一个报警信号,从而对鼓风机进行控制,达到自动化生产的目的。但是氧化铝料位测量对于国内氧化铝厂家来说一直都是一大痛点。不少用户反馈其试用过的阻旋料位开关、射频导纳料位开关、音叉料位开关、单棒料位开关、光电开关等料位测量仪表,均不能稳定可靠的测量,其在测量中的具体表现如下表所示:

 氧化铝行业不同料位开关应用情况一览表

料位开关种类

常见故障现象

阻旋料位开关

1、叶片易被砸变形;2、加长管已被砸弯;3、经常误报警;4、使用寿命极短

射频导纳料位开关

1、探头被砸变形;2、误报警;3、测量不准确

音叉料位开关

1、叉体间易夹料;2、叉体被砸变形;3、误报警

单棒振棒料位开关

1、探头易被砸弯;2、误报警

光电开关

在强磁场情况下无法使用

  经过分析,造成上述料位开关无法正常使用的原因主要是氧化铝行业的特殊性,对料位开关的要求极高所致,具体原因有以下几点:
  1、氧化铝比重较大
  氧化铝是一种高硬度的化合物,其比重为3.97g/cm?,如此高比重的物料对于容器储罐、接触式料位开关的冲击非常巨大,致使料位开关被砸弯变形的现象屡屡发生。
  2、现场磁场较强
  由于电解氧化铝是通过强大的电流在电解槽内发生化学反应而成,现场的强磁场对仪表类的要求极高。
  3、生产现场环境温度较高
  由于电解氧化铝生产的环境温度较高,而国内大部分厂家仪表的环境温度范围仅为40~60℃,在稍微高的环境温度下不能可靠工作。
  4、现场安装条件苛刻
  由于氧化铝比重较大,气力输送过程中会产生较大的冲击力,如果安装位置选择不好,那么料位开关的探头非常容易因撞击而受损,故选择料位开关的安装位置非常关键。一般来讲,应避开氧化铝的主气流方向,在侧面选择撞击方向小、但又可以检测到物料的位置进行安装。
  正是由于现场工况复杂,氧化铝厂家使用的料位开关不是出现误报警,就是仪表一到现场就被磁化从而出现死机无法工作等故障,使各生产厂家颇为苦恼。为实现氧化铝料位测量,各厂家急需一款性能稳定、可靠性高的料位测量产品。
  不堪困扰,山东一家大型氧化铝集团决定委托石油化工学院,希望依靠教授的专业经验,协助其攻破该难题。就在该学院团队一筹莫展之际,在其他行业拥有上佳表现和良好口碑的计为Tube-11振棒料位开关引起了他们的注意。
  在综合对比众多厂家不同类型的料位开关产品后,该团队人员联系到计为自动化。经过双方多次沟通、试验,并在计为自动化技术工程师与该学院教授团队的共同努力下,克服了安装位置苛刻、现场磁场较强、现场环境温度较高等重重困难,使得计为Tube-11振棒料位开关成功应用在该集团氧化铝料仓的料位测量中(现场应用情况如图2所示)。计为Tube-11振棒料位开关使用至今,很少发生被砸弯,从未出现过误报警现象,其可靠的性能和过硬的质量,远超业主预期,令用户赞不绝口。

氧化铝料位测量神器——计为振棒料位开关
图2、现场图片

  相比其它料位开关,计为Tube-11振棒料位开关为何有如此不俗的表现呢?
  这是因为,Tube-11振棒料位开关作为计为自动化自主研发的国内首款基于双管设计的振棒料位开关,其振动探头采用独特的内外嵌套设置的双管设计,通过内外振动管的谐振频率调节到完全一致,使得产品具有极高的检测灵敏度和可靠性,最低测量密度可达0.02g/cm?。与其他料位开关相比,计为Tube-11振棒料位开关具有如下特点和优点:
  1、内外双管探头设计,国内首创,极大地提高了抗挂料能力;
  2、探头采用一体式结构,所用不锈钢壁厚较厚,加长管的直径较大,抗冲击、不易砸弯变形;
  3、耐高温设计,最高可达250℃。有些元器件采用汽车级标准设计,环境温度可达80℃,大大提高了仪表在高温现场下应用的可靠性;
  4、大量采用低温漂、高精度电子元器件,在电路和软件设计上按SIL认证要求加强可靠性设计;
  5、电路部分模块化设计,并且用灌封胶封装;
  6、按照SIL认证要求设计的软件,具有多种自动检测、自动诊断、自我修复等功能,能够准确定位故障信息,提高故障检测效率,并能自行修复一般故障;
  7、在强磁场环境下,依然能够稳定工作。

氧化铝料位测量神器——计为振棒料位开关

图3、计为Tube-11振棒料位开关及探头剖面图

  正是由于计为Tube-11振棒料位开关所具有的一系列特点和优点,使得计为Tube-11振棒料位开关成为目前用于氧化铝检测的一款可靠性极高、产品性能媲美进口产品的料位开关,成功解决了长期以来困扰氧化铝行业料位测量控制的难题,备受氧化铝公司的青睐和认可。


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