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1、X—射线荧光分析仪在水泥生料配料系统中的应用摘要保证水泥生料配料的化学成分合格和稳定,是达到优质高产的基本条件。本文就利用X-射线荧光分析技术,对生料配料的三率值控制方法进行了研究,对生料质量控制工艺流程的工作原理和结构作了简单介绍,对试验结果进行了讨论。AbstractTheessentialprerequisiteforattainingagoodcementqualityandtroublefreeplantoperationistheuniformcompositionofthemixtureforraw-mealproductionTh
2、eauthorsdiscussedthemethodtocontrolKHNPvalueofraw-mealusingthex-rayfluorescenceanalysisTheprincipleandstructureoftheraw-mixcontrolsetuparedescribedandgoodresultswereobtained.关键词 X—射线荧光分析仪 生料 质量控制Keywords:X-rayfluorescence Raw-meal Qualitycontrol引言水泥生料配料是成品质量控制的重要环节之一。因为生料质量不仅
3、是水泥质量的决定因素,而且还影响到窑内烧成过程中热工制度的稳定。只有保证入窑生料的化学成分合格和稳定,才能保证熟料煅烧系统连续安全稳定高效的运转,从而达到优质高产低消耗的目的.在国外,生料配料普遍采用X—射线荧光分析仪、配料控制计算机及电子定量给料称等设备,组成生料质量控制系统,对入窑生料的三个率值(即石灰饱和比KH、硅酸率N和铝氧率P)进行在线控制。近年来,我国冀东、江西等大中型企业先后引进了这类成套设备。这样的生料质量控制系统,确实技术先进;但要投资数百万元人民币,设备对工作条件及操作人员素质要求高;由于技术保密,关键性技术资料缺乏,使技术消
4、化深度不够,设备维修困难,不适宜在国内普遍推广。更重要的是,国外生料质量控制是与原料预均化和生料库均化方式密切相关的,控制算法是建立在与之相适应的均化方式基础上的。这些工艺措施投资巨大,国内绝大多数企业是难于办到的。随着我国水泥工业的迅速发展,研制开发适合国情的生料质量控制系统,已成为一项迫切需要解决的课题。目前众多水泥厂由于生料化学全分析时间太长,都只好采用Ca和Fe分析值(包括化学滴定或Ca、Fe仪测定值),进行重量法配料控制,无法保证由Ca、Fe、Si和Al四种氧化物确定的基本质量指标KH、N及P三个率值。本文利用冀东水泥扶风有限公司引进的
5、7200S型X—射线荧光分析仪,对水泥率值公式法配料进行了初步研究。1X射线荧光分析仪的工作原理及结构1.1射线荧光分析仪的工作原理当物质受到光源中辐射出来的x射线照射时,是原子内曾轨道(K.L.M.等)中的1个电子被逐出时产生空位后,外层电子为填充空位要产生跃迁,并以光子形势释放能量,大量原子同时发生这种过程,结果将导致元素的K.L.M特征光谱。为了照射物的X射线（初级X射线）相区别，将被照射物质发出的X射线（二次X射线）称为荧光X射线利用物质发出荧光X射线进行物质化学成分的定性分析后定量分析，称为x射线荧光分析和光谱分析。1.2X射线荧光分析
6、仪的主要结构本厂使用的是7200S型X射线荧光分析仪，它是由激发系统.分光系统.探测系统.记录系统四大部分组成.其工作流程如下:激发源试样复合荧光单色荧光电信号（1）激发系统（2）分光系统（3）控制系统（4）记录系统1.2.1试样激发系统采用X射线管发出的初级X射线对试样进行激发，使试样中各元素的原子发出各自的特征X射线。激发系统的主要结构是X射线管，高压发生器，水冷却装置，真空泵，试样室及试样传送结构。1.2.2分光系统分光系统作用是将试样中各元素发出的混合荧光X射线分成各元素的单色荧光X射线，以便对其进行测量。有晶体分光和能量分光，后者虽成本
7、低，但精密度不如晶体分光好。我厂采用的是晶体分光。1.2.3探测系统探测系统的作用是将分光系统分离出来的单色X射线光信号转变为电脉冲信号，以便放大和测量。常见的有正比计数管，半导体计数管，前者较为常用一些，它是利用计算管内填充的惰性气体压气在X射线照射下发生的电离的现象进行探测。1.2.4记录系统将探测器转换的电信号放大并且显示打印出来。我厂7200S型荧光分析仪时首先根据原料的化学成分所达到的率值（石灰饱和系数及硅率）。选好设定值，生料磨开启后，每各一定时间（约半个小时）自取出一个试样，自动试样（压片）后送到x射线荧光分析仪进行分析，约2分钟后
8、得出硅，铁，铝，钙等元素的含量，输入计算机进行比较后，给出调整信号自动调节皮带喂料机的喂料速度。大约2个小时后即可达到并稳定在所需要的率
