一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法

技术领域

本发明涉及长距离铁精矿管道输送领域，具体涉及一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法。

背景技术

“长距离铁精矿管道输送”是新兴、高新技术产业，是低碳、绿色经济的亮点。根据长距离浆体管道输送工艺要求，云南大红山管道的浆体输送浓度为62％～68％，矿浆PH值10-10.5，这就要求浆体在进入管道输送之前需要把上游提供的低浓度浆体进行浓缩，在浓缩的同时需要添加石灰乳提高浆体PH值，达到输送工艺要求后存储在搅拌槽中，待槽中存储的浆体具备一定的输送量后通过主泵加压系统进行长距离输送。

由于底流矿浆是酸性的，pH值较低，在浆体浓缩时需要提高矿浆的pH值来降低腐蚀速率，因此需要把石灰乳添加到这个回路中来增加矿浆的pH值，而在浓缩池到底流泵之间的管道由于流速较慢，在管道内壁形成一层钝化膜Fe(OH)

发明内容

本发明的目的在于：针对目前浆体管道输送过程中因长时间加石灰乳产生结垢，影响输送效率的问题，提供了一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法，通过智能调节管道输送的pH，有效解决长输管道pH调节有效性，进一步确保管道输送安全，提高生产组织效率。

本发明的技术方案如下：

本发明一种浆体管道石灰乳的添加装置，包括浓缩池，浓缩池通过管道连接搅拌槽，浓缩池和搅拌槽中间设置有至少两个底流泵；底流泵入口通过第一管道连接有石灰乳搅拌槽，石灰乳搅拌槽还通过第二管道连接搅拌槽入口；所述第一管道和第二管道上分别设置有控制阀门；所述底流泵的出口管道上设置有pH变送器、超声波流量计、超声波检测仪和矿浆浓度计；还包括智能控制模块；所述智能控制模块，用于接收pH变送器、超声波流量计、超声波检测仪和矿浆浓度计检测的信息，并根据预设值进行判断，控制第一管道或第二管道上控制阀门的开闭。

进一步的，所述两个底流泵并联设置，且底流泵的入口和出口处分别设置有控制阀门。

进一步的，所述石灰乳搅拌槽与第一管道和第二管道间设有至少两个计量泵，计量泵为可变频调速计量泵，且两个计量泵并联设置。

进一步的，所述第一管道出口连接在，浓缩池和底流泵中间的管道上；所述第一管道和第二管道一端连接，且连接点延伸处连接计量泵，计量泵连接石灰乳搅拌槽。

进一步的，所述第一管道和第二管道连接处设置有石灰乳浓度计；所述pH变送器、超声波流量计、超声波检测仪和矿浆浓度计设置在底流泵与搅拌槽之间连接的管道上。

进一步的，所述pH变送器至少为一个；所述超声波流量计至少为两个；所述石灰乳浓度计至少为一个。

本发明还公开一种浆体管道石灰乳的添加控制方法，其特征在于，基于一种浆体管道石灰乳的添加装置，包括以下步骤：

步骤一：启动底流泵和计量泵，分别输送浆体和石灰乳；

步骤二：检测石灰乳浓度，判断是否达到工艺标准，当浓度小于预设浓度时，提高计量泵4流量；当浓度大于预设浓度时，降低计量泵4流量；

步骤三：开启底流泵入口连接的第一管道，关闭搅拌槽入口连接的第二管道；

步骤四：检测浆体pH值、输送流量和管道壁厚，当浆体pH值大于输送工艺要求的pH时，降低计量泵流量来降低浆体pH值；当浆体pH值小于输送工艺要求的pH时，提高计量泵(4)流量来提升浆体pH值；当底流泵出口管段的管道壁厚大于预设值时，启动第二管道，关闭第一管道；直到管道壁厚符合预设值时，执行步骤三。

进一步的，所述智能控制模块浆体输送预设浓度为62-68％，同时按照1吨干固体量需要添加0.55kg的石灰，然后根据实际测量的矿浆体积量184.21m

与现有的技术相比本发明的有益效果是：

1、本发明一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法，经采用添加装置以及控制方法，测试效果良好，可有效的防止浆体管道在浓缩过程因添加石灰乳结垢，确保管道输送达到输送工艺要求，提高生产组织效率。

2、本发明一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法，利用检测装置检测管道内pH值、浓度值、管壁厚度值、流量值，实时监测管道内结垢状况，并采取应对措施，提高生产效率，减少管道损坏。

3、本发明一种浆体管道石灰乳的添加装置及添加控制方法，本发明使用的计量泵和底流泵均采用复数并联结构，避免泵体损坏影响整体流程进度，提高了生产组织效率。

附图说明

图1为本发明一种浆体管道石灰乳的添加装置的结构示意图。

图2为本发明一种浆体管道石灰乳的添加控制方法的流程图。

图中各附图标记含义如下：

1-浓缩池，2-底流泵，3-搅拌槽，4-计量泵，5-检测装置，51-pH变送器，52-超声波流量计，53-石灰乳浓度计，54-超声波测量仪，55-矿浆浓度计，6-智能控制模块，7-控制阀门，8-石灰乳搅拌槽，9-第一管道，10-第二管道。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

请参阅图1，本发明公开一种浆体管道石灰乳的添加装置，包括浓缩池1、底流泵2、搅拌槽3、检测装置5和智能控制模块6，所述浓缩池1的底部出口通过管道连接底流泵2的入口，所述底流泵2的出口通过管道连接搅拌槽3的入口，底流泵2的作用是输送浓缩池1经过浓缩后达到输送工艺要求浓度的铁精矿；还包括石灰乳搅拌槽8、计量泵4、第一管道9和第二管道10，所述石灰乳搅拌槽8通过管道连接计量泵4的入口，计量泵4的出口通过第一管道9连接在底流泵2入口管道上，以及通过第二管道10连接在搅拌槽3入口管道上。

所述第一管道9和第二管道10上分别设置有控制阀门7，可以控制第一管道9和第二管道10的连接状态，使石灰乳通过第一管道9和第二管道10交替添加，解决积垢问题；所述检测装置5包括pH变送器51、超声波流量计52、石灰乳浓度计53、超声波测量仪54和矿浆浓度计55，所述底流泵2的出口管道上设置有pH变送器51、超声波流量计52、超声波测量仪54和矿浆浓度计55；pH变送器51用于检测浆体管道内的浆体pH值；超声波流量计52用于检测管道内浆体流量；超声波检测仪54用于检测管道的壁厚值来推断积垢的厚度；矿浆浓度计55用于检测管道内矿浆浓度；所述智能控制模块6，用于接收pH变送器51、超声波流量计52、石灰乳浓度计53、超声波测量仪54和矿浆浓度计55检测的信息，并根据预设值进行判断，控制第一管道9或第二管道10上控制阀门的开闭。

在一个实施例中，底流泵2至少为两个且两个底流泵2并联设置，底流泵2的入口和出口处分别设置有控制阀门，可在一个底流泵2发生损坏时，另一个可以正常使用，保证浆体输送效率。

石灰乳搅拌槽8与第一管道9和第二管道10间设有至少两个计量泵4，计量泵4为可变频调速计量泵4，且两个计量泵4并联设置，在一个计量泵4发生损坏时，另一个可以正常使用，不影响石灰乳的添加，计量泵设计为可变频调速的作用是应对输送铁精矿的输送量，随着铁精矿输送量的变化而变化，保障浆体的pH值满足输送工艺要求，进而保障整个系统的稳定性。

第一管道9出口连接在，浓缩池1和底流泵2中间的管道上；所述第一管道9和第二管道10的一端连接，且连接点延伸处连接计量泵4，计量泵4连接石灰乳搅拌槽8，第一管道9和第二管道10是计量泵4和石灰乳搅拌槽8出口管道上的两条支路管道。第一管道9和第二管道10连接处设置有石灰乳浓度计53，用于检测石灰乳的浓度；所述pH变送器51、超声波流量计52、超声波测量仪54和矿浆浓度计55设置在底流泵2与搅拌槽3之间连接的管道上。

pH变送器51至少为一个；所述超声波流量计52至少为一个，可以更好的发现管道内积垢情况，及时改变石灰乳的添加方式；所述石灰乳浓度计53至少为一个；所述超声波检测仪54至少一个；所述矿浆浓度计至少一个。

当超声波测量仪54检测到管到壁厚在原始尺寸增加大于2.0cm，且pH变送器51检测到pH值小于管道输送工艺要求的pH时，智能控制模块6切换管道，关闭第一管道，启动第二管道直接向搅拌槽3内添加石灰乳确保搅拌槽pH值满足输送工艺要求的pH；直到超声波测量仪54检测到管道壁厚在原始尺寸增加小于0.5cm，且搅拌槽3内pH值不满座输送工艺要求pH时，智能控制模块6切换管道，启动第一管道9向底流泵2内加入石灰乳，关闭第二管道10。

本发明还公开一种浆体管道石灰乳的添加控制方法，包括以下步骤：

步骤一：启动底流泵2和计量泵4，分别输送浆体和石灰乳；

步骤二：检测石灰乳浓度，判断是否达到工艺标准，当浓度小于预设浓度时，提高计量泵4流量；当浓度大于预设浓度时，降低计量泵4流量；

步骤三：开启底流泵2入口连接的第一管道9，关闭搅拌槽3入口连接的第二管道10；

步骤四：检测浆体pH值、输送流量和管道壁厚，当浆体pH值大于输送工艺要求的pH时，降低计量泵4流量来降低浆体pH值；当浆体pH值小于输送工艺要求的pH时，提高计量泵(4)流量来提升浆体pH值；当底流泵出口管段的管道壁厚大于预设值时，启动第二管道10，关闭第一管道9；直到管道壁厚符合预设值时，执行步骤三。

在另一个实施例中，智控控制模块将根据生产组织和生产数据进行建模，智能控制模块按照1吨干固体量需要添加0.55kg的石灰进行匹配，但最终将根据生产实际数据进行优化和调整计量泵流量，同时也根据实际测量的矿浆输送体积量及时对应添加的石灰乳矿浆量，最终确保石灰乳计量泵的添加除不仅满足工艺控制PH值，也保障与浆体输送量进一步匹配，实现2个参数参与的多维度的控制方法；所述浆体管道输送工艺要求的pH为10-10.5；所述浆体管道壁厚的预设值为7.9-14.7mm。

以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。