CN106955512A - 沉降槽泥层自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沉降槽泥层自动控制系统，包括沉降槽、检测装置、搅拌装置、电机、底流渣浆泵和控制器，沉降槽内有搅拌装置，沉降槽有进料管、出料筒,出料筒上连接有出料管，出料管上安装有底流渣浆泵和阀门；沉降槽设有检测装置，检测装置包括浮杆、浮筒和检测头，浮杆可带动浮筒和检测头在浆料中上下移动；所述控制器通过信号线与检测装置、电机、底流渣浆泵连接；本发明结构简单、操作方便、能够有效的提高沉降槽的产能及检测各浆料带的浓缩情况并自动调节底流渣浆泵输送量，可实现无人操作，降低了工人劳动强度，安全高效、节能降耗。
Description
技术领域
本发明涉及氧化铝生产加工技术领域，特别涉及一种氧化铝生产过程中沉降槽泥层自动控制系统。
背景技术
在氧化铝生产技术领域，采用拜耳法和联合法的生产工艺，氧化铝矿石经高温溶出后的矿浆由铝酸钠溶液和赤泥组成，采用沉降槽对溶出矿浆进行分离，来料与絮凝剂按一定比例混合，在重力作用下进入进料筒，混合后的料浆由下部呈放射状给料筒直接进入浓缩沉积层的上部；料浆固含部分在重力作用下迅速沉降，液体则在浆体自重的压力下向上流动，形成澄清的溢流，由溢流槽排出；分离得到的溶液送往后续工序生产氧化铝，分离后的固体渣经沉降槽多次反向洗涤回收附液中的碱和铝后送堆场堆存；目前，国内外的氧化铝拜耳法生产过程中，均使用沉降槽来实现矿浆液固分离的过程。
随着氧化铝产能的不断提高，要求物料在沉降槽中快速平稳的通过越来越重要，而提高沉降槽高效率运行的瓶颈环节就是赤泥在酸钠溶液中的分离较难检测控制；因此，通过本发明对运行过程中沉降槽的各泥层的浓缩情况及泥层的密度进行在线检测控制，直观的了解赤泥在沉降槽中的变化情况，为实现沉降槽的大液量高效平稳的通过提供了强有力的保障。
沉降槽在运行过程中，均采用底流渣浆泵控制泥层将分离的泥浆送往一个沉降槽再次洗涤回收附液中的有效成分，内置搅拌装置，泥层的压缩情况主要靠人工进行取样经化验密度来调整底流的输送的大小，整个过程比较繁琐，不便于调控，需要人力进行巡检操作，耗时耗力。
发明内容
本发明为解决上述存在的问题，提供了一种沉降槽泥层自动控制系统，其解决技术问题的技术方案是：
沉降槽泥层自动控制系统，包括沉降槽、检测装置、搅拌装置、电机、底流渣浆泵和控制器，所述沉降槽内有搅拌装置，顶部设有电机，电机可带动搅拌装置转动，沉降槽上部连通有进料管，下部连接有出料筒，出料筒上连接有出料管，出料管上安装有底流渣浆泵和阀门，沉降槽内有浆料；沉降槽设有检测装置，检测装置包括浮杆、浮筒和检测头，浮杆穿过沉降槽顶部，可在浆料中上下移动，浮筒固定在浮杆底端，浮筒最低点安装有检测头；所述控制器通过信号线与检测装置、电机、底流渣浆泵连接。
优选地，所述沉降槽内的浆料液面高度为H，分三个浆料带，由下到上依次为浓缩带、沉降带和清夜带。
优选地，所述浓缩层为泥层高度h2，沉降带和清夜带，高度和为测量高度h1，检测装置在测量高度h1范围内上下移动。
优选地，所述搅拌装置包括搅拌轴、刮板和搅拌杆，搅拌轴顶部与电机连接，搅拌杆与搅拌轴底端固定连接，刮板固定在搅拌杆上与沉降槽槽壁及出料筒筒壁相接触。
优选地，所述出料管包括出料管A和出料管B，底流渣浆泵安装在出料管A和出料管B之间，出料管A和出料管B上均安装有阀门。
优选地，所述阀门为料浆泵。
优选地，所述控制器包括触摸屏、DCS控制系统、智能可编程控制器和数据处理器。
优选地，所述检测头为高精度传感器。
本发明具有以下有益效果：
本发明沉降槽泥层自动控制系统，该系统结构简单、操作方便、能够有效的提高沉降槽的产能及检测各浆料带的浓缩情况并自动调节底流渣浆泵输送量，实现无人操作，达到降低工人劳动强度，安全高效、节能降耗。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.沉降槽，11.浓缩带，12.沉降带，13.清夜带，14.进料管，15.出料筒，16.出料管A，17.阀门，18.出料管B，2.检测装置，21.浮杆，22.浮筒，23.检测头，3.搅拌装置，31.搅拌轴，32.刮板，33.搅拌杆，4.电机，5. 底流渣浆泵，6.控制器。
h1：测量高度，h2：泥层高度，H：液面高度，h2=H-h1。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
沉降槽泥层自动控制系统，包括沉降槽1、检测装置2、搅拌装置3、电机4、底流渣浆泵5和控制器6，所述沉降槽1内有搅拌装置3，顶部设有电机4，电机4可带动搅拌装置3转动，沉降槽1上部连通有进料管14，下部连接有出料筒15, 出料筒15上连接有出料管，出料管上安装有底流渣浆泵5和阀门17，沉降槽1内有浆料；沉降槽1设有检测装置2，检测装置2包括浮杆21、浮筒22和检测头23，浮杆21穿过沉降槽1顶部，可在浆料中上下移动，浮筒22固定在浮杆21底端，浮筒22最低点安装有检测头23；所述控制器6通过信号线与检测装置2、电机4、底流渣浆泵5连接。
优选地，所述沉降槽1内的浆料液面高度为H，分三个浆料带，由下到上依次为浓缩带11、沉降带12和清夜带13。
优选地，所述浓缩层11为泥层高度h2，沉降带12和清夜带13高度和为测量高度h1，检测装置2在测量高度h1范围内上下移动。
优选地，所述搅拌装置3包括搅拌轴31、刮板32和搅拌杆33，搅拌轴31顶部与电机4连接，搅拌杆33与搅拌轴31底端固定连接，刮板32固定在搅拌杆33上与沉降槽1槽壁及出料筒15筒壁相接触。
优选地，所述出料管包括出料管A16和出料管B18，底流渣浆泵5安装在出料管A和出料管B之间，出料管A16和出料管B18上均安装有阀门17。
优选地，所述阀门17为料浆阀。
优选地，所述控制器6包括触摸屏、DCS控制系统、智能可编程控制器和数据处理器。
优选地，所述检测头23为高精度传感器。
本发明适用于氧化铝生产中所有规格形式的沉降槽，通过检测装置检测沉降槽泥层的密度将测量信息整合进生产控制系统，与底流渣浆泵流量、泥层高度h2、搅拌扭矩形成连锁，通过DCS控制系统自动控制沉降槽底流渣浆泵5输送量的大小，不需要人为操作。
连续工作的沉降槽，沿槽内浆料液面高度可以大致划分为三个带：清液带、沉降带、浓缩带，检测装置的检测头23在自动周期性上下匀速运行过程中依次经过三个沉降区域带时，由于其密度和粘度不同，检测头23所受到的力必然会发生改变，其改变量通过高精度传感器传到数据处理器中，计算机根据检测头23受力与浮筒22所在位置确定高度，浮筒22进入泥层时，所受合力改变量最大。
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
实施例一、如图1所示，沉降槽泥层检测装置在测量过程中，受力趋势传送到控制系统的计算机进行处理得出泥层高度h2，后将测量信息整合进生产控制系统，与底流渣浆泵5流量形成连锁，设置泥层高度h2、底流渣浆泵频率相关参数，底流渣浆泵通过DCS控制系统自动控制沉降槽底流渣浆泵输送量的大小，可根据泥层高度自动调控底流输送泵频率，泥层上升底流渣浆泵频率升高加大输送量，泥层下降底流渣浆泵自动降低频率，降低输送量，不需要人为操作，提高了自动化程度，降低了人工劳动力。
实施例二、本发明的沉降槽泥层检测装置在测量过程中，可以计算得出多液层的密度，后将测量的密度信息整合进生产控制系统，与底流渣浆泵形成连锁，设置泥层密度、底流渣浆泵频率相关参数，底流渣浆泵通过DCS控制系统自动控制沉降槽底流密度的大小自动调整输送量的大小，泥层密度高时，底流渣浆泵频率升高加大输送量，泥层密度低时则底流渣浆泵自动降低频率降低输送量，此方式可根据生产工艺指标的需求设置相关参数；本发明有效的降低了生产运行的成本，起到了节能降耗，满足了正常生产运行的要求，本发明适用于氧化铝生产工艺中赤泥沉降分离工序，并且结构简单、方便操作，利于实施。
实施例三、检测装置得出泥层高度，可将信息整合进生产控制系统中，与沉降槽搅拌装置扭矩形成连锁，泥层上升则搅拌装置扭矩升高，此方式可以随时掌握沉降槽内多液层的变化趋势，及时做出调整，避免因扭矩升高至一定程度发生耙机跳停，造成沉降槽垮槽事故，影响生产，给企业造成重大损失；另还可以采用检测装置得出泥层高度，将信息整合进生产控制系统中，与絮凝剂输送泵形成连锁，根据多液层的变化趋势自动调整絮凝剂的加入量，极大的降低了生产成本；该系统结构简单、方便操作能够满足正常生产运行的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.沉降槽泥层自动控制系统，包括沉降槽（1）、检测装置（2）、搅拌装置（3）、电机（4）、底流渣浆泵（5）和控制器（6），所述沉降槽（1）内有搅拌装置（3），顶部设有电机（4），电机（4）可带动搅拌装置（3）转动，沉降槽（1）上部连通有进料管（14），下部连接有出料筒(15), 出料筒(15)上连接有出料管，出料管上安装有底流渣浆泵（5）和阀门（17），沉降槽（1）内有浆料；其特征在于，沉降槽（1）设有检测装置（2），检测装置（2）包括浮杆（21）、浮筒（22）和检测头（23），浮杆（21）穿过沉降槽（1）顶部，可在浆料中上下移动，浮筒（22）固定在浮杆（21）底端，浮筒（22）最低点安装有检测头（23）；所述控制器（6）通过信号线与检测装置（2）、电机（4）、底流渣浆泵（5）连接。
2.根据权利要求 1 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述沉降槽（1）内的浆料液面高度为H，分三个浆料带，由下到上依次为浓缩带（11）、沉降带（12）和清夜带（13）。
3.根据权利要求2 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述浓缩层（11）为泥层高度h2，沉降带（12）和清夜带（13）高度和为测量高度h1，检测装置（2）在测量高度h1范围内上下移动。
4.根据权利要求1 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述搅拌装置（3）包括搅拌轴（31）、刮板（32）和搅拌杆（33），搅拌轴（31）顶部与电机（4）连接，搅拌杆（33）与搅拌轴（31）底端固定连接，刮板（32）固定在搅拌杆（33）上分别与沉降槽（1）槽壁和出料筒(15) 筒壁相接触。
5.根据权利要求1 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述出料管包括出料管A（16）和出料管B（18），底流渣浆泵（5）安装在出料管A（16）和出料管B（18）之间，出料管A（16）和出料管B（18）上均安装有阀门（17）。
6.根据权利要求5 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述阀门（17）为料浆阀。
7.根据权利要求 1 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述控制器（6）包括触摸屏、DCS控制系统、智能可编程控制器和数据处理器。
8.根据权利要求 1 所述的沉降槽泥层自动控制系统，其特征在于：所述检测头（23）为高精度传感器。
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