天瑞B(yǎng)X系列波長色散X熒光分析儀在水泥成分檢測解決方案

BX系列波長色散X熒光分析儀是北京邦鑫偉業(yè)技術(shù)開發(fā)有限公司在國家“九·五”攻關(guān)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，總結(jié)我國多年來研制X熒光分析儀的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，并吸收國際先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，深入進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研發(fā)形成的高科技產(chǎn)品，各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均已達(dá)到國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。

X射線熒光光譜分析技術(shù)作為常規(guī)分析手段，開始于20世紀(jì)50年代；經(jīng)歷了50多年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)成為物質(zhì)組成分析的必備方法之一。隨著分析方法和相關(guān)技術(shù)（特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù)）的不斷發(fā)展和進(jìn)步，目前X射線熒光光譜分析不僅成為地質(zhì)、冶金、石油化工、半導(dǎo)體工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域的重要分析手段，也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等普遍采用的一種快速、準(zhǔn)確而又經(jīng)濟(jì)的多元素分析方法；特別是在工業(yè)常規(guī)成份分析領(lǐng)域，X射線熒光光譜儀是國際上公認(rèn)的占主導(dǎo)地位的分析儀器，廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、建材、石油化工、地礦等材料工業(yè)；同時(shí)，X射線熒光光譜儀更是野外現(xiàn)場分析和過程控制分析等方面的首選儀器。

長期以來，適用于水泥生產(chǎn)企業(yè)使用的波長色散型X射線熒光分析儀全部依賴進(jìn)口；昂貴的購買費(fèi)用、備件費(fèi)用、維護(hù)維修及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用使我國的水泥生產(chǎn)企業(yè)不堪重負(fù)；同時(shí)，8周以上的備件供貨周期給水泥廠的正常生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。

BX系列波長色散X熒光分析儀的研制成功，徹底打破了國外儀器公司對此項(xiàng)技術(shù)的壟斷，為國內(nèi)的廣大水泥生產(chǎn)企業(yè)提供了一種高性能價(jià)格比的過程控制解決方案，并且在技術(shù)支持和技術(shù)服務(wù)方面均優(yōu)于進(jìn)口儀器，而相關(guān)費(fèi)用則大大低于進(jìn)口儀器。

二、項(xiàng)目內(nèi)容以及項(xiàng)目實(shí)施的目的和意義

新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，并把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、符合環(huán)境保護(hù)要求和工藝裝備大型化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化、實(shí)行科學(xué)管理的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法；其中，生料配料和熟料煅燒是整個(gè)生產(chǎn)過程的兩大核心環(huán)節(jié)。一般來說，在新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)中，為保證煅燒過程的穩(wěn)定，提高窯的熟料產(chǎn)量和質(zhì)量，生料的均勻性（穩(wěn)定性）要求及各元素含量的控制要求遠(yuǎn)比其他窯型要嚴(yán)格的多；大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明，只有這樣才能夠充分發(fā)揮和體現(xiàn)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的先進(jìn)性。

因此，在新型干法水泥生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)中，對原燃料中各種元素的控制指標(biāo)提出了更高的要求：

1、控制原燃料的化學(xué)成份，避免有害物質(zhì)進(jìn)入。
由于生料中的R2O（K2O＋Na2O）、SO3－2、Cl－會(huì)對新型干法生產(chǎn)中的預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)的結(jié)皮堵塞現(xiàn)象產(chǎn)生影響，所以在確定了原料的種類及配合比后，一定要隨時(shí)驗(yàn)證生料中的有害成分是否符合要求，否則就應(yīng)考慮改換原料或率值，或者是采取旁路放風(fēng)措施以減少堿、硫、氯的循環(huán)富集對新型干法窯系統(tǒng)帶來的不良影響。
（1）氧化鎂（MgO）
當(dāng)熟料中含有少量MgO時(shí)，能降低熟料的燒成溫度，增加液相數(shù)量，降低液相粘度，有利于熟料燒成；在硅酸鹽水泥中，MgO與主要熟料礦物相化合的最大含量為2％（以質(zhì)量計(jì)），超過該數(shù)量的部分就在熟料中呈游離狀態(tài)，從而導(dǎo)致已經(jīng)硬化的凝固體內(nèi)部發(fā)生體積膨脹而開裂。
（2）游離二氧化硅（f-SiO2）
燧石是原料中的有害雜質(zhì)，燧石對設(shè)備的磨損嚴(yán)重，對窯磨操作均有不良影響。
（3）氯
氯在燒成系統(tǒng)中主要生成CaCl2或氯化堿，其揮發(fā)性特別高，在窯內(nèi)幾乎全部再次揮發(fā)，在預(yù)熱器出口遇冷凝結(jié)，形成氯、堿循環(huán)富集，致使預(yù)熱器生料中氯化物的含量提高近百倍，引起預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。為此，國際上生料中氯含量的通用的控制閾值≤0．015％。
（4）堿（K2O＋Na2O）
堿對水泥的生產(chǎn)的影響主要有兩方面：一是影響新型干法熟料燒成系統(tǒng)的正常生產(chǎn)；二是影響熟料的質(zhì)量。煅燒含堿過高的生料，容易引起煙道、分解爐、預(yù)熱器中結(jié)皮堵塞；回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒結(jié)溫度范圍縮小，熱工制度不穩(wěn)，飛砂嚴(yán)重，窯皮疏松，燒成帶襯料壽命縮短，致使熟料質(zhì)量下降，嚴(yán)重時(shí)將無法正常生產(chǎn)。如果熟料含堿量過高，則其凝結(jié)時(shí)間將縮短，以致急凝，水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量增加，熟料中游離氧化鈣增高，安定性不良，抗折強(qiáng)度降低，并出現(xiàn)1天、3天的抗壓強(qiáng)度略有升高，而7天、28天的抗壓強(qiáng)度明顯下降的現(xiàn)象。
（5）硫
硫堿比是水泥煅燒過程一個(gè)重要的控制指標(biāo)。如果SO2含量有富裕，則往往容易引起預(yù)熱器結(jié)皮堵塞或窯內(nèi)結(jié)圈；反之，如果堿含量有富裕，則會(huì)影響到預(yù)熱器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、控制原燃材料的各種成份的波動(dòng)，加強(qiáng)原燃料的分析與配料，嚴(yán)格控制各種率值的波動(dòng)范圍。

表1某水泥廠原燃材料質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（化學(xué)成份分析相關(guān)部分）

表2某水泥廠新型干法過程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（化學(xué)成份分析相關(guān)部分）

綜上所述，為了滿足新型干法水泥生產(chǎn)工藝條件的要求，必須全部對生產(chǎn)過程中的原燃料的化學(xué)成分進(jìn)行及時(shí)、準(zhǔn)確的分析和控制，傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法已經(jīng)完全不能滿足生產(chǎn)過程的需要；目前眾多新型干法水泥廠為了達(dá)到良好的質(zhì)量控制指標(biāo)，大都配備了相應(yīng)的多道X熒光分析儀。由于化學(xué)分析方法分析速度的限制，實(shí)際上，采用化學(xué)分析方法對于生產(chǎn)過程來說只有事后監(jiān)測的意義，而沒有控制意義，往往是當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)某個(gè)控制環(huán)節(jié)有問題時(shí)，已經(jīng)造成了嚴(yán)重的后果，給工廠帶來了很大的損失。