3、流量计
为了能掌握与管理井下瓦斯抽放情况,需要在总管、支管和各个钻场内安设测定瓦斯流量的流量计。目前井下一般采用孔板流量计,如图(9-7-11)所示。孔板两端静压差?h(可用水柱计测出)与流过孔板的气体流量有如下关 系式:
Q=9.7×10-4×K{h×P/[0.716×C +1.293(1-C)]}1/2 (9-7-4)
式中 Q--温度为20℃,压力为101.3Pa时的混合气体流量,m3/min;
h--孔板两端静压差,Pa;
P--孔板出口端必须静压,Pa;
C--瓦斯浓度,%;
K--孔板流量系数,K=Kt×c×Sk×60 (m2.5/min)
C1--流速收缩系数,取0.65;
Kt--孔板系数(加工精度好时取1);
Sk--孔板孔口面积,m2;
可见,外热式硅热法虽然成本低,但绿色程度较差,特别是吨镁能耗较高。然而,不论横罐还是竖罐外热法的还原工序,目前都可用理论能耗3~4倍的实际能耗,生产出与电解铝成本相当的原镁,预示着外热法炼镁还具有很大的节能减排潜力和技术经济发展潜力。 分析发现,外热法的上述问题,都是由于对硅热法理论和关键技术的认识不够彻底、深入而造成的。根本原因在于硅热法炼镁的基础理论研究严重滞后于工程应用,只要深入研究,这些问题都可以解决。
近10年来,国内原镁产量一直在70万~80万吨徘徊,全球原镁年产量也始终没有突破百万吨大关。一般认为,造成镁工业当前这种“前景广阔,发展缓慢”局面的主要原因,首先是原镁冶炼工业机械化、自动化、规模化水平低,并且冶炼工艺能耗高、原镁质量不稳定,制约镁行业大规模应用的普及。张少军认为,综合分析各种镁冶炼技术工艺的成本、能耗和绿色程度等因素,基于绿色化学12条原则和短流程、低成本指导思想,研究发现,竖罐外热式硅热法最发展潜力,是开发新型镁冶炼技术工艺的主要研究方向。