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波长色散X荧光光谱仪

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水泥成分检测解决方案

发布日期:2016-06-30 11:11:15  点击次数:977
一、WDX型波长色散X荧光分析仪简介

    WDX系列波长色散X荧光分析仪是天瑞.邦鑫伟业在国家“九·五”攻关项目的基础上,总结我国多年来研制X荧光分析仪的经验和教训,并吸收国际先进技术基础上,深入进行产业化研发形成的高科技产品,各项技术性能指标均已达到国际同类产品先进水平。

    X射线荧光光谱分析技术作为常规分析手段,开始于20世纪50年代;经历了50多年的发展,现在已经成为物质组成分析的必备方法之一。随着分析方法和相关技术(特别是计算机技术和电子技术)的不断发展和进步,目前X射线荧光光谱分析不仅成为地质、冶金、石油化工、半导体工业和医药卫生等领域的重要分析手段,也是材料科学、生命科学、环境科学等普遍采用的一种快速、准确而又经济的多元素分析方法;特别是在工业常规成份分析领域,X射线荧光光谱仪是国际上公认的占主导地位的分析仪器,广泛应用于钢铁、冶金、建材、石油化工、地矿等材料工业;同时,X射线荧光光谱仪更是野外现场分析和过程控制分析等方面的首选仪器。

    长期以来,适用于水泥生产企业使用的波长色散型X射线荧光分析仪全部依赖进口;昂贵的购买费用、备件费用、维护维修及技术服务费用使我国的水泥生产企业不堪重负;同时,8周以上的备件供货周期给水泥厂的正常生产带来了严重的影响。

    BX系列波长色散X荧光分析仪的研制成功,彻底打破了国外仪器公司对此项技术的垄断,为国内的广大水泥生产企业提供了一种高性能价格比的过程控制解决方案,并且在技术支持和技术服务方面均优于进口仪器,而相关费用则大大低于进口仪器。

二、项目内容以及项目实施的目的和意义

    新型干法水泥生产技术是以悬浮预热和预分解技术为核心,并把现代科学技术广泛应用于水泥干法生产全过程,使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和工艺装备大型化、生产控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产方法;其中,生料配料和熟料煅烧是整个生产过程的两大核心环节。一般来说,在新型干法水泥生产技术中,为保证煅烧过程的稳定,提高窑的熟料产量和质量,生料的均匀性(稳定性)要求及各元素含量的控制要求远比其他窑型要严格的多;大量的实践经验也证明,只有这样才能够充分发挥和体现新型干法水泥生产技术的先进性。

因此,在新型干法水泥生产线的工艺设计中,对原燃料中各种元素的控制指标提出了更高的要求:

1、控制原燃料的化学成份,避免有害物质进入。

由于生料中的R2O(K2O+Na2O)、SO3-2、Cl- 会对新型干法生产中的预热器分解炉系统的结皮堵塞现象产生影响,所以在确定了原料的种类及配合比后,一定要随时验证生料中的有害成分是否符合要求,否则就应考虑改换原料或率值,或者是采取旁路放风措施以减少碱、硫、氯的循环富集对新型干法窑系统带来的不良影响。 
(1)氧化镁(Mg O) 
当熟料中含有少量Mg O时,能降低熟料的烧成温度,增加液相数量,降低液相粘度,有利于熟料烧成;在硅酸盐水泥中,Mg O与主要熟料矿物相化合的最大含量为2%(以质量计),超过该数量的部分就在熟料中呈游离状态,从而导致已经硬化的凝固体内部发生体积膨胀而开裂。 
(2)游离二氧化硅(f-SiO2) 
燧石是原料中的有害杂质,燧石对设备的磨损严重,对窑磨操作均有不良影响。 
(3)氯 
氯在烧成系统中主要生成CaCl2或氯化碱,其挥发性特别高,在窑内几乎全部再次挥发,在预热器出口遇冷凝结,形成氯、碱循环富集,致使预热器生料中氯化物的含量提高近百倍,引起预热器结皮堵塞。为此,国际上生料中氯含量的通用的控制阈值≤0.015%。 
(4)碱(K2O+Na2O) 
碱对水泥的生产的影响主要有两方面:一是影响新型干法熟料烧成系统的正常生产;二是影响熟料的质量。煅烧含碱过高的生料,容易引起烟道、分解炉、预热器中结皮堵塞;回转窑内烧结温度范围缩小,热工制度不稳,飞砂严重,窑皮疏松,烧成带衬料寿命缩短,致使熟料质量下降,严重时将无法正常生产。如果熟料含碱量过高,则其凝结时间将缩短,以致急凝,水泥标准稠度需水量增加,熟料中游离氧化钙增高,安定性不良,抗折强度降低,并出现1天、3天的抗压强度略有升高,而7天、28天的抗压强度明显下降的现象。 
(5)硫 
硫碱比是水泥煅烧过程一个重要的控制指标。如果SO2 含量有富裕,则往往容易引起预热器结皮堵塞或窑内结圈;反之,如果碱含量有富裕,则会影响到预热器的正常运转。

2、控制原燃材料的各种成份的波动,加强原燃料的分析与配料,严格控制各种率值的波动范围。

表1 某水泥厂原燃材料质量控制标准(化学成份分析相关部分)

质量标准

检验频次

石灰石

CaO≥50%

1次/不超过1500吨(汽运) 
1次/批(火车运)

MgO≤2.5%

K2O≤0.4%

砂岩

SiO2≥92%

1次/天

K2O≤0.4%

铝矾土

K2O≤2.0%

1次/天(或1次/批)

Al2O3≥20%

硫酸渣

Fe2O3≥70%

1次/天(1次/不超过1000吨)

K2O≤1.0%

石膏

SO3≥35%

1次/批

烟煤

灰分≤15%

1次/批

 

表2 某水泥厂新型干法过程质量控制标准(化学成份分析相关部分)


指标名称

范围标准

合格率

检验频率

出磨生料

KH

±0.02

≥80%

1次/1小时

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%

入窑生料

KH

±0.02

≥85%

1次/2小时

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%

熟料

KH标准偏差

≤0.020

 

1次/1小时

KH

±0.02

≥85%

1次/8小时

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%



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