国产新型x荧光光谱分析仪及水泥生料率值配料在线控制系统

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1、◆一产新型x受光光谱分析仅曩水泥生抖丰值配抖在战齄制盎统国产新型X荧光光谱分析仪及水泥生料率值配料在线控制系统白友兆中硅会自动化分会刘小东中国建筑材料科学研究院摘要：本文旨在介绍国产新型x荧光光谱仪，以及以此仪器和在线钙铁分析仪为核m设备构成的水泥生料率值配料控制系统。国产BOX小型x荧光光谱仪有两个机种，即BDX50和BDX200型，其x光管功率分别为50W和200W，每个机种均可选配特制的超小型扫描道从而形成4种规格。这种由若干个固定道和扫描道构成的混合多道小型x荧光光谱仪在国际上尚无先例。其各主要技术指标已达到国际

2、同类仪器水平．以BDX小型x荧光光谱议和在线钙铁分析仪为核心的生料率值配料控制系统可以连续测定出磨生料的CaO、Fe，0，含量的瞬时值，并可相当准确地推算出Si02、A1203含量的瞬时值，从而可以计算出生料率值的瞬时值并绘制出三率值变化曲线，据此可实现高质量的率值配料在线控制。即使在不设原料预均化堆场的情况下，采用一些简单的均化措施，即可大幅度提高出磨生料的合格率和降低生料率值的波动幅度．从而大幅度降低水泥厂基建和设备投资；此外还可以简化水泥生料均化库、节省生料搅拌动力。特别适合中小型窑外分解线的建设和老厂生料制备工艺

3、的技术改进．1．前言x荧光光谱仪是国际上公认的主要工业常规分析仪器，在钢铁、冶金、建材、化工、石化、地矿等工业分析领域被普遍采用，并且也是科研机关、大专院校、质检、商检等部门所必需的基本设备。到目前为止我国所需要的X荧光光谱仪均由国外进口。随着我国国民经济建设的高速发展，对此种仪器的需求量急剧上升。近几年来，平均每年进1：3数量超过了100台。每台仪器进口价格在10万’18万美元之间。本文介绍的BDX小型x荧光光谱仪系列产品的登场将打破这种长期依赖进口的局面。建材工业特别是水泥工业是x荧光光谱仪的应用大户，近几年来进口的

4、仪器中将近三分之一是水泥工业企业引进的。目前我国水泥厂采用的x荧光光谱仪，基本上均是放置在中心化验室的离线型仪器。主要用来离线分析生料中的CaO、Fe203、Si02、A1203的含量，用于水泥生料率值的离线定时控制，一般是每小时进行一次配比调节。此种配料控制系统由于控制周期较长。为了保证生料质量，要求原料成分比较稳定，一般需要建设预均化堆场，而且要求生料库具有良好的均化性能，基建投资、设备投资及动力消耗都比较大。本文在介绍BDX小型x荧光光谱仪的基础上，介绍一种高性能、高经济效益的水泥生料率值配料在线控制系统。该系统的

5、特点是，采用在线钙铁分析仪和BDX小型多道x荧光光谱仪构成出磨生料在线分析系统，连续测定出磨生料中的CaO、Fe203、Si02、A1203的含量瞬时值，配料控制计算机据此进行配比调节，使配比调节控制周期缩短到10’15分钟，不仅可以大大提高出磨生料率值合格率，而且可以大大降低对原料预均化和生料均化设施的要求。l32．国产新型x荧光光谱仪2．1概述x荧光光谱仪按x光管功率划分可分为大型和小型两类，大型x荧光光谱仪一般功率为3kW，而小型X荧光光谱仪则在400W以下。20世纪90年代以前，基本上是大型X荧光光谱仪占领市场。

6、其优点是可测的元素范围广，达到预定分析精度需要的时间短。缺点是设备复杂，投资大，x光管及其电源的冷却系统较庞大，而且对使用环境和人员素质的要求苛刻。特别是大功率x光管的使用寿命短(约I．5年)，因此高维护成本往往使用户难以忍受。20世纪90年代后，英国牛津公司首先推出了功率为200w的小型多道X荧光光谱仪，其分析精度和分析时间足以满足一般工业分析的要求，不仅结构大大简化，投资降低约30％，而且x光管寿命长达8年以上，对使用环境和人员素质的要求也显著降低，因此受到用户普遍欢迎。随后飞刹浦公司也推出了同类产品，本世纪初，日本

7、理学电机公司推出了x光管功率仅为50W的扫描单道x荧光光谱仪。从仪器结构划分，x荧光光谱仪可分为三类；l，固定多道型x荧光光谱仪。仪器内装备若干个固定的元素测定道，每个元索测定道只能测定一个元素，这些固定元素道同时工作，可以同时测定相应个元素或其化合物含量。其优点是分析速度快，精度高。缺点是分析的元素种类受限制，小型仪器一般不超过lO道；大型仪器最多不超过30道，随着元素道数量的增加，仪器变得庞大而复杂，价格相当昂贵。2，扫描单道x荧光光谱仪。通过晶体和探测器的同步转动扫描，分时逐个测定样品中各被测元素的含量。其优点是可

8、以测定的元素范围广，典型的大型大型单道扫描谱仪中装有自动晶体架，在扫描过程中可以变换分光晶体，测量元素范围可以覆盖元素周期表中Na以上的全部元素。缺点是测定每个元素都需要一定时间，因此逐个溯定样品中各个元素所需的时间相当长。3，混合多道X荧光光谱仪。仪器既装备若干个固定元素道用于常规样品的分析，以节省分析时间；又装备