γ-Matric在線分析儀在水泥行業(yè)的應用

1　γ-Matric在線分析儀的工作原理
　　生料質(zhì)量控制系統(tǒng)為美國佳美公司生產(chǎn)的γ-Matric在線分析儀，在線分析儀安裝在生料磨 之前的入磨皮帶上，無需取樣即可提供連續(xù)的自動監(jiān)測，迅速提供礦山原料的信息以及料堆 的成分。可對1min內(nèi)新混合的生料做出成分分析，并可在物料發(fā)生大變化前進行校正，配合 配料控制軟件，在線分析儀可將出磨生料成分變化降低到傳統(tǒng)方法無法比擬的程度。而傳統(tǒng) 的生料控制分析結(jié)果至少滯后1h，不能適應原料成分的變化，無法得到穩(wěn)定的生料質(zhì)量。 γ-Matric在線分析儀的工作原理是使用瞬發(fā)伽馬中子激活（PGNAA）技術(shù)，檢測物料 成分,見圖1所示是中子和任何原子核之間的一種亞原子反應。當一個熱的或緩慢的中子足夠 接近一個原子核時，它將被該原子核吸收，造成原子核激活，一種幾乎是瞬時的能量釋放便 以伽馬射線的形式出現(xiàn)。 每種元素均能放射一種已知概率的且唯一的伽馬射線能量，將探測器產(chǎn)生的光脈沖處 理產(chǎn)生一種復合伽馬射線光譜，通過高級分析軟件將光譜中的各種元素組成分析計算出來。 再通過配料控制軟件進行調(diào)節(jié)每種原料的配比，實現(xiàn)自動配料控制系統(tǒng)。 γ-Matric在線分析儀自動化水平相當高，調(diào)試好以后，可以達到無人操作，按照配料工程 師的設(shè)定值自動進行配料，減少了取樣、制樣等化驗過程。如果需要，可每個星期校對一次 。
2　γ-Matric在線分析儀的應用
2.1　原材料成分波動對生料質(zhì)量的影響
2.1.1　石灰石
　　石灰石是水泥生產(chǎn)的主要原料，由于我廠已有60多年的歷史，石灰石礦山現(xiàn)有儲量不能滿足 生產(chǎn)需要，現(xiàn)在所需石灰石大部分由當?shù)孛癫商峁?，由于民采一般?guī)模較小、礦點多，到廠 石灰石中CaO含量波動較大，沒有預均化，給生料配料帶來了較大的困難。鑒于此情況，我 廠控制每天進廠最多不能超過3～4個礦點，以保證生料配料及質(zhì)量。我廠二期技改項目考慮 到以上原因，采用美國佳美公司的γ-Matric在線分析儀生料質(zhì)量控制系統(tǒng)，原有X-ray分析 儀為其校正，發(fā)揮了質(zhì)量控制系統(tǒng)的最大效率，下面是進廠石灰石成分及γ-Matric在線分 析儀的一部分數(shù)據(jù)。 2003年3月份進廠石灰石成分和γ-Matric在線分析儀控制的生料的三個率值的情況見圖1。 根據(jù)上表分析，進廠石灰石成分波動應該比表中更大，質(zhì)量控制人員根據(jù)實時來樣及趨勢對 各礦點進行嚴格管理，使個別低于要求值的礦點及時恢復正常。表中石灰石成分變化較大， 個別時間氧化鈣值非常低，但是時間較短，且另一礦點可以緩解這種情況，γ-Matric在線 分析儀控制的生料率值基本平穩(wěn)，見圖2、圖3。 圖中可以看出，當石灰石波動較大時，γ-Matric在線分析儀能夠基本保證生料的KH 值在控制范圍之內(nèi)，說明了γ-Matric在線分析儀能夠及時調(diào)整成分波動大的物料。對 于新建廠，有固定的石灰石礦山，礦石的成分基本穩(wěn)定，γ-Matric在線分析儀完全可以替 代石灰石預均化堆場和生料質(zhì)量控制系統(tǒng)，調(diào)配出優(yōu)質(zhì)生料，為窯系統(tǒng)煅燒創(chuàng)造了好的條件 。
2.1.2　砂巖、鋁礬土、鐵粉
　　我廠進廠砂巖中SiO2含量在85%～95％，極少數(shù)低于85％；鋁礬土中Al2O3含量在28%～40％ 之間；鐵粉中Fe2O3含量在43%～51％之間。從表1可得，正常情況下γ-Matric在線分析儀能 夠非常穩(wěn)定的控制生料的SM、IM，砂巖、鋁礬土、鐵粉中主要化學成分的波動對γ-Matric 在線分析儀的影響較小。但是，當砂巖、鋁礬土、鐵粉的水份高、不易下料時，對γ-Matric在線分析儀的影響較大，甚至不能正常工作，尤其是北方的冬天和一些降雨量大的地 區(qū)如果采用γ-Matric在線分析儀，在設(shè)計時應采取有效措施，保證其正常工作。
2.2　對窯系統(tǒng)熟料煅燒的影響
…… 摘自《中國水泥》2004年 07月號