选矿厂铁磁性浆液流量测量技术研究

　　0 引 言

　　酒钢选矿厂为年处理7 0 0 万吨铁矿石的大型选矿厂。2003年4月经过综合自动化改造后，采用过程控制(ProcessControl System)与生产执行系统(Manufactur-ing Ex-ecution System)二级结构，实现了全厂管、控一体化的综合自动化功能。系统运行以来，对提高选矿厂装备水平，推进技术进步和实施精细化管理都具有深远的意义。但同时，因选矿测、控对象的特殊性，主要是一些“困难复杂对象”的测、控问题没有得到很好的解决，使整体综合自动化功效发挥受到了一定的影响。如过程控制级的磨矿分级系统、磁选系统和浮选系统有不同测点的矿浆流量测量电磁流量计4 2 台，含浆水流量测量的电磁流量计64 台，就因其测量过程中准确可靠性差的问题，给磨矿浓度和粒度的控制、水力旋流器的分级效果控制和磁选机的精矿尾矿品位控制等带来一些不利影响。因此，研究和解决选矿自动化中的“困难复杂对象”的测、控技术问题是提高选矿综合自动化实效水平的重要前提。本文着重研究选矿铁磁性浆液的流量测量问题，并提出解决办法。

　　1 测量对象特性和测量问题

　　酒钢选矿厂的矿浆采用压力管道输送方式，平均流速2～3m/s，矿浆重量浓度为55%～65%，中值粒径在0.15mm左右。强磁系统中矿浆的铁磁性物质主要是Fe2O3，弱磁系统中铁磁性物质主要是Fe3O4。矿浆的PH值在7～8之间，呈弱碱性。磨矿分级、磁选系统的给水、补加水和漂洗水等，均采用厂区循环水，输送方式也为压力管道输送，平均流速较低，在0.8m/s-1.6m/s之间。环水中[1]:溶解固形物在550mg/l左右，悬浮物在50～60mg/l之间，总硬度在500～1000mg/l之间，总碱度在60mg/l左右，总铁在3～10mg/l之间，硫酸盐在1400mg/l左右，氯化物在10～100mg/l之间，氟化物在1mg/l 左右。可以看出，酒钢选矿矿浆为铁磁性具有碱性腐蚀和较强冲刷作用的液- 固两相流体，环水为高悬浮物、高硬度、高P H 值、高盐量的四高易沉淀结垢型水质。其矿浆和环水均为浆液流体。

　　选矿矿浆的成份和特性，确定了其两相流动中存在着界面效应和相对速度，其流动特性远比单相流复杂的多。目前国内外对这种流体的流量测量大多采用电磁流量计。电磁流量计就其本质而言，属于单相流量仪表。若用于测量液- 固两相流，就必须在液体特性上满足电磁流量计的条件要求，否则，将产生较大的测量误差。一般应满足以下几个条件[2]：

　　(1 )被测流体介质应是非磁性的电解质，其电气性质必须均匀，并为不可压缩流体;

　　(2 )测量管为圆管，其内径必须一致，管内壁上要有绝缘衬里;