Способ определения влажности содобокситовых смесей Советский патент 1982 года по МПК G01N25/56 

I

Изобретение относится к способам определения концентрации веществ по косвенным параметрам в многокомпонентных шихтах и пульпах и может быть использовано для определения влажности содобокситовь1х смесей в производстве глинозема.

Наиболее распространенным способом определения влажности пульп и шихт является высушивание образца. (навески) материала с определением искомого параметра по разности веса до и после высушивания р J.

Основным недостатком этого способа является значительная затрата времени для измерения в зависимости от величины навески, свойств материала, способа взвешивания и просушки. Для содобокситовых смесей время определения влажности по данному способу составляет 3 ч.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ определения влажности, в частности влажности известняковой пульпы, по результатам контроля плотности этой пульпы 2.

Влажность известняковой пульпы вычисляют по результатам автоматического контроля плотности известняковой пульпы при известной массе и объеме исходной пробы, пользуясь зависимостью

(1)

- К,

W

М.п

-Д TM.n

плотность известняковой пульпы,

к, к, коэффициенты, полученные по результатам ctaтиcтической обработки анализов проб известняковой пульпы в режиме нормальной эксплуатации мельниц первой, стадии измельчения. Применение данного способа для определения влажности содобокситовых смесей не дает высокой точности в связи с многокомпонентностью последних. Например, для двухкомпонент ной содобокситовой.спекательной ших ты оптимальная томность определения влажности по плотности исходного пр дуктэЗГщ, рассчитанная на основании экспериментальных данных с использо нием зависимости i5ijLZi - ,Э (о) (2) Тш составляет ±2,2 что выходит за пределы требуемой точности (i 1,0) для правильного ведения технологического процесса. Целью изобретения является повышение точности измерения влажности содобокситовых смесей. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, состоящему в измерении массы и объема исходной пробы, пробу дополнительно разбавляют водой до полного растворения соды, измеряют объем и массу разбавленной пробы, отделяют жидкую фазу, измеряют ее плотность, а влаж ность исходной пробы содобокситовой смеси рассчитывают по зависимости влажность исходной пробы, %; расчетная плотность исходной пробы, кг/и-; -измеренная плотность жид кой фазы разбавленной пробы, -измеренная масса исходной пробы, кг; -измеренная масса разбавленной пробы, кг; -измеренный объем разбавленной пробы, м ; измеренная плотность раз бавителя, эмпирические коэффициенты, характеризующие состав (характер) исходного продукта. Содобокситовая смесь состоит из боксита, содовой пульпы и воды. 4 Боксит является нерастворимой составляющей содобокситовой смеси, а содовая пульпа - растворимой, состоящей из твердой фазы с постоянной плотностью (равной 2) и жидкой насы.щенной фазы с различной плотностью. Причем твердая составляющая содовой пульпы в большей или меньшей степени растворяется в воде (в зависимости от температуры и концентрации), изменяет плотность содобокситовой смеси и вносит погрешность при измерении влажности по плотности. Разбавление содобокситовой смеси до полного растворения соды позволяет перевести всю соду в одно состояние - в жидкую фазу, а по параметрам разбавления получить расчетную плотность исходной содобокситовой смеси fр . Таким образом, исключается влияние изменения соотношения твердой и жидкой фазы содовой пульпы в зависимости от внешних условий при измерении влажности содобокситовой смеси. Плотность фильтрата- является показателем содержания влаги в фильтрате. Поэтому дополнительное измерение плотности фильтрата и использование этого параметра повышает точность .измерения влажности. Последовательность операций по предлагаемому способу следующая: отбирают пробу, определяют массу исходной пробы ,, разбавляют исходную пробу до полного растворения соды, измеряют объем разбавленной пробы ее массу Мрр , отделяют жидкую фазу разбавленной пробы, измеряют плотность жидкой фазы разбавленной пробы , вычисляют расчетный комп- леке угР по формуле (Ц и влажность и.1 f - ИСХОДНОЙ пробы Wj,ri п° формуле (3) . Для осуществления способа исследована Содобокситовая спекательная шихта с участка спекания глинозема цеха. Ее состав: 25-35 нерастворимого твердого (боксита); 12 - 17 общей щелочи в пересчете на Na,jO, в том числе 11-15 карбонатной и 1-2 каустической щелочи в пересчете на NagO; 28-35 влаги; 0,8-1,0 окиси алюминия , в растворимой форме. Контролируемую пробу отбирают из технологического аппарата в количестве около 200 мл, измеряют ее массу (например, взвешиванием) и температуру, помещают во взвешенную мерную

колбу емкостью 500 мл, разбавляют до метки 500. мл водой, перемешивают. Определяют массу разбавленной пробы Мрп путем взвешивания. Отделяют часть жидкой фазы разбавленной пробы фильтрованием, измеряют плотность жидкой фазы а реометром, а темперйтуру - лабораторным термометром.

Полученные данные М у, , Мрр, Vp.n , -j pИСПОЛЬЗУЮТ для определения расчетного комплекса по формуле (Ц).

Используя величину 7Г| п плотност жидкой фазы разбавленной пробы Тл рассчитывают влажность исходного продукта по формуле (3).

На чертеже представлен график определения влажности шихты.

Результаты экспериментов, проведенных на содобокситовой спекательной шихте, показали, что точность определения влажности исходнойшихты по ее плотности составляет -1 2,2%, а точность определения влажности этой же исходной шихты по расчетному комплексу Tpfn измеренной плотности -жидкой фазы разбавленной пробы шихты-уф составляет ± 0,8 (см. чертеж).

В производственных условиях для разбавления шихты вместо воды можно использовать слабые щелочные растворы с измеренной плотностью.

Применение способа позволяет сократить время определения влажности одной Пробы до 30 мин (включая пробоподготовку) и таким образом увеличить частоту определения влажности контролируемой содобокситовой смеси до Т5-1б раз в смену с точностью, до ± U.

Формула изобретения

Способ определения влажности содобокситовых смесей, состоящий в измерении массы и объема исходной

.S

пробы, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности измерения, пробу дополнительно разбавляют водой до полного растворения соды, измеряют объем и массу разбавленной пробы, отделяют жидкую фазу, измеряют ее плотность, а влажность исходной пробы содобокситовой смеси рассчитывают по зависимости

А AZ

,Mjt-n.

Tvfn

J..

Vp.n -.

P- TP

где w - влажность исходной пробыД; Тц.п расчетная плотность исходной пробы (расчетный комплекс) ,

у. - измеренная плотность жид.кой фазы разбавленной пробы, М. - измеренная масса исходной

пробы, кг;

М - измеренная масса разбавленной пробы, кг;

VP р - измеренный объем разбавленной пробы,

Тр измеренная плотность разбавителя (воды), Ар,А,Ал-эмпирические коэффициенты, характеризующие состав исходного продукта Ис1точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Автоматийация производства и промышленная электроника. Справочник под ред. А.И.Берга, т. 1 , Н. , Советекая энциклопедия, 1962, с; }kQ.

2.Автоматизация в металлургии. Серия 1, М., Металлургия, 1976i с. 3 (прототип). « . 151,57 Расчетный комп/1екстшгг 2г5д -1,165