技术 | 水泥元素在线分析仪在水泥生产中的应用

前言

传统生料检测Si、Ca、Fe、Al，采用荧光分析方法，其速度慢，滞后时间长，造成生料及熟料三率值合格率低，熟料w(f-CaO)合格率偏低，熟料强度波动大。为进一步提高熟料质量，降低水泥成本，提高市场竞争力，占领高端水泥市场，某公司引进DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪(以下简称分析仪)，进行在线实时检测，效果较好，以下对此作一介绍。

DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪采用中子活化瞬发γ分析(PGNAA)技术。快热中子照射水泥物料，物料中各元素原子核与中子发生热中子俘获反应，放射出不同能量的特征γ射线，通过检测特征γ射线的能量辨识物料中元素种类，检测特定能量γ射线的强度得出元素含量。

水泥元素在线分析仪安装在生料配料站主皮带上，在线检测磨前生料混合料中各成分含量，实时计算各质量参数，控制生产过程。中控给定生料三率值指标，分析仪每2s检测一个数据，进行一次全分析，每2min根据检测的数据对配料站各配料秤进行自动调节，确保三率值在指标控制范围内，提高生料、熟料三率值合格率，避免了熟料强度的大幅波动，提高了w(f-CaO)的合格率，降低了水泥中熟料的配比，降低了配料成本。

使用分析仪前后生料三率值合格率对比见表1，熟料质量对比见表2，水泥中熟料配比及水泥配料成本对比见表3。

表1 使用分析仪前后生料三率值合格率对比

从表1中可知，出磨生料KH合格率由61.2％提高到86.8％，提高了25.6％；SM合格率由80.7％提高到96.3％，提高了15.6％；IM合格率由82.1％提高到97.3％，提高了15.2％。出磨生料三率值合格率均得到较大幅度提高。

表2 使用分析仪前后熟料质量数据对比(％)

从表2中可知，熟料w(f-CaO)合格率提高了11.5％，3d抗压强度合格率提高28.5％，28d抗压强度合格率提高30.5％。

表3 使用分析仪前后P·C32.5R水泥中熟料配料对比

从表3中可知，使用分析仪后P·C32.5R水泥中熟料配比降低2.0％，吨水泥配料成本降低1.72元/t。

使用水泥元素在线分析仪后，熟料及水泥的各项指标均得到了提高。避免了因熟料强度的波动频繁而改变水泥中熟料的配比，P·C32.5R水泥配料中熟料配比由62％降低为60％，吨水泥配料成本降低了1.72元/t，全年生产80万tP·C32.5R水泥，共计节约配料成本137.6万元，同时降低了化验室人工成本。设备成本共计120万元，一年即可回收成本，效果较为理想。

作者：尚义华，吕志庆，陈幸仁

来源：《洛阳中联水泥有限公司》

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