从八十年代我国优先发展电解铝产业并开始应用电解干法净化技术以来，氟盐回收效率一直是人们探讨的话题。近几年，电解铝行业在规格与规模上又进入了快速发展阶段。在我国当今形势下，节能减排降本增效已成为铝电解企业的迫切问题。氟盐的回收效率将直接影响铝电解生产氟盐的单耗，所以提高氟盐回收效率已成为降本增效的一个重要手段。随着以计算机为核心实现电解槽能量和物料双平衡，以及通过计算机对氧化铝浓度、氟化铝浓度和过热度进行控制，形成的一整套标准化生产管理模式新技术的应用正在兴起。电解铝烟气干法净化系统做为电解生产的基础与保障环节，其氟化物回收效率与管理的作用性已经提升到很重要的地位。与此同时对传统检测手段以及管理操作方式也提出了更高要求，它成为现代电解铝自动化高效低耗生产中必不可少的自动化装备，它的发展技术水平是电解铝低耗高效生产的前提与基础，直接影响着电解生产电流效率的提高，低能耗、低成本运行，以及较低污染物排放。特别是2008年世界经济进入了低谷，持续了长时间的电解铝诱人的高利润空间已不复存在，摆在电解铝企业面前严峻问题为如何提高与保持稳定的高技术指标、降本增效，保持企业的稳定与发展。
1 电解烟气净化技术中氧化铝流量对氟盐回收效率的影响
冰晶石-氧化铝熔体电解炼铝过程中，散发出的有害物质主要是氟化氢，进入电解烟气净化的氟化氢排放量一般都达到25kg/t-Al。我国目前采用预焙阳极铝电解槽的企业几乎均采用氧化铝化学吸附氟化氢的干法净化技术。电解烟气净化系统流程见图1。
电解槽含氟烟气从电解车间排烟管进入袋式净化过滤器之前，将含氟氧化铝、新鲜氧化铝分别加入含氟烟气中，在气固两相充分接触过程中，氟化氢被氧化铝吸附，加入的氧化铝和从电解槽中随烟气带出的粉尘均在袋式净化过滤器内被分离下来，净化后的烟气经排烟风机送入烟囱排空。新鲜氧化铝来自电解新鲜氧化铝仓，再由物料调节阀、风动溜槽、密封箱、冲板流量计、风动溜槽送至反应器，通过反应器新鲜氧化铝与氟化氢气体接触反应；含氟氧化铝从袋式净化过滤器回收下来，经风动溜槽、空气提升机等送至含氟氧化铝仓，含氟氧化铝仓内含氟氧化铝一部份由物料调节阀、冲板流量计、风动溜槽、加料装置进入排烟管与氟化氢气体接触反应，送至反应器重返烟气总管，另一部份送入电解车间供电解槽使用。在电解烟气净化系统中，新鲜氧化铝及含氟氧化铝的加入量直接影响着电解烟气中氟化氢的回收效率，而其中的计量设备——冲板流量计对加入新鲜氧化铝及含氟氧化铝的计量显得尤为重要。
做为电解生产的基础与保障环节，其关键环节为吸附剂控制与运行管理。吸附剂的连续均匀向净化吸附反应器投入是一个非常重要的环节，也是一个难题，长期困饶着电解生产优化运行与管理。电解槽中投入生产原料——载氟氧化铝中回收氟盐含量与均匀性对电解生产分子比与温度控制有着极大影响。此外，由于其物理性能的差异影响其流动性，造成电解槽筒式下料器容重误差变化加大，影响着正常氧化铝浓度控制，制约着电解槽氟盐精确添加。要保证其吸附净化效率，稳定、可靠、准确检测环节是个关键，它决定着系统运行管理的质量。
2 冲板流量计现状
净化系统吸附剂动态计量，一直以“冲板流量计”为主。以往产品受到现场工艺环节中存在的动态变化应力、流动风、磁场、振动、粉尘等干扰因素影响，产生大小不等干扰信号（不同工况有一定差异性），运行中流量计在停料后仪表显示零点不能保持，存在一定的干扰值，见图2。其中，变化应力、流动风、电磁场为主要干扰因素。在物料输送过程中，企业多采用风动溜槽进行物料输送，风力是动态变化的；变化应力主要来自高低变化的料位与流量不等的物料输送及控制环节，这使物料与风同时存在并作用于计量通道中冲击称量冲板；而电磁场是铝电解行业本身固有特性，随着铝电解槽规格的不断扩大，电磁干扰也在不断增强。在上述环境中，以往的计量检测环节因受较大的电磁场干扰，导致检测信号发生偏移变化，随着磁场强度进一步加大，其动态变化磁场对计量检测环节的影响也在加大。另外，在安装上受到工艺配置空间影响，不能用理想方案有效解决此技术难点，导致动态计量准确度在上述干扰下出现较大误差值，长期以来影响着干法净化系统氟盐回收效率。
3 电解铝干法净化吸附剂流量检测新技术
近两年在国内铝电解净化系统投入应用“冲板流量计”换代新型（专利）产品“HMP-30L固体流态化流量计”。该产品针对当今行业工艺应用上存在技术难点，采用固体流态化和重力称量方式相结合的原理，通过对电解铝净化新鲜氧化铝与载氟氧化铝吸附剂输送工艺条件下进行动态连续计量环节现场应用。该设备具有动态称重不间断连续工作、无动态执行机构、智能模块预设置工艺参数、结构紧凑安装维护简便易行、内设流态化平衡装置不受进出料口气体动态风压影响、称重与信号检测环节采用不导磁耐磨材料以及防磁专用传感器等特点，它能有效克服工艺环境中动态变化应力、流动风、磁场、粉尘等干扰因素稳定运行，动态计量准确度稳定，达到其标定值，是传统“冲板流量计”专业技术应用方面的换代产品。
4 新型“冲板流量计”工作原理
物料进入设备后，经流态化平衡装置1消除动态变化应力与流动风等干扰经整流后呈自由落体状态垂直下落，连续冲击称量冲板2并产生相应冲击重力，经3放大后直接作用于防磁专用荷重传感器4上，转换成电信号，传输给监测仪表5，经仪表内部进行数据的处理后，通过显示面板5显示，或者通过信号输出到上位机6，见图3。
5 现场应用
近两年来，经过多个现场应用，新型流量计有效地克服了现场工艺环节存在动态变化应力、流动风、磁场、振动、粉尘等干扰因素影响，运行中随机停止向流量计投料，零点能够稳定保持，计量重复性好，见图4、图5。运行中动态计量准确度可达到小于±2%，满足工艺要求。
由于有效地滤除了干扰因素，提高了动态计量准确度与管理精度，为系统完善工艺物料均匀控制奠定了基础。通过有效配合系统工艺完善物料均匀控制系统后，提高了物料流量控制均匀度，物料流量动态稳定性大幅提高并且可保持在±5%，见图6。
6 结语
HMP-30L固体流态化流量计，利用有限的空间，有效地解决了现场环境带来的干扰影响，使电解净化系统吸附剂动态准确计量变为现实。同时该设备设计合理，安装使用简单，运行稳定可靠，满足了氟盐回收效率与均匀性工艺要求，提高了管理与控制精度。
通过电解净化系统吸附剂流量动态准确检测与提高均匀控制可靠性与精度，完善电解生产运行相应管理，实现载氟氧化铝中氟盐回收含量均匀性与高效率，保证了物料较好的流动性，配合计算机管理，使电解生产正常氧化铝浓度控制、分子比、温度控制与管理更加接近实际，进一步优化电解技术条件，降低氟盐正常添加量，有序实现低能耗、低成本运行，以及较低污染物排放，在提高电流效率同时，使经济效益实现最大化。
客服1