γ-Matric在线分析仪在水泥行业的应用

1　γ-Matric在线分析仪的工作原理
　　生料质量控制系统为美国佳美公司生产的γ-Matric在线分析仪，在线分析仪安装在生料磨 之前的入磨皮带上，无需取样即可提供连续的自动监测，迅速提供矿山原料的信息以及料堆 的成分。可对1min内新混合的生料做出成分分析，并可在物料发生大变化前进行校正，配合 配料控制软件，在线分析仪可将出磨生料成分变化降低到传统方法无法比拟的程度。而传统 的生料控制分析结果至少滞后1h，不能适应原料成分的变化，无法得到稳定的生料质量。 γ-Matric在线分析仪的工作原理是使用瞬发伽马中子激活（PGNAA）技术，检测物料 成分,见图1所示是中子和任何原子核之间的一种亚原子反应。当一个热的或缓慢的中子足够 接近一个原子核时，它将被该原子核吸收，造成原子核激活，一种几乎是瞬时的能量释放便 以伽马射线的形式出现。 每种元素均能放射一种已知概率的且唯一的伽马射线能量，将探测器产生的光脉冲处 理产生一种复合伽马射线光谱，通过高级分析软件将光谱中的各种元素组成分析计算出来。 再通过配料控制软件进行调节每种原料的配比，实现自动配料控制系统。 γ-Matric在线分析仪自动化水平相当高，调试好以后，可以达到无人操作，按照配料工程 师的设定值自动进行配料，减少了取样、制样等化验过程。如果需要，可每个星期校对一次 。
2　γ-Matric在线分析仪的应用
2.1　原材料成分波动对生料质量的影响
2.1.1　石灰石
　　石灰石是水泥生产的主要原料，由于我厂已有60多年的历史，石灰石矿山现有储量不能满足 生产需要，现在所需石灰石大部分由当地民采提供，由于民采一般规模较小、矿点多，到厂 石灰石中CaO含量波动较大，没有预均化，给生料配料带来了较大的困难。鉴于此情况，我 厂控制每天进厂最多不能超过3～4个矿点，以保证生料配料及质量。我厂二期技改项目考虑 到以上原因，采用美国佳美公司的γ-Matric在线分析仪生料质量控制系统，原有X-ray分析 仪为其校正，发挥了质量控制系统的最大效率，下面是进厂石灰石成分及γ-Matric在线分 析仪的一部分数据。 2003年3月份进厂石灰石成分和γ-Matric在线分析仪控制的生料的三个率值的情况见图1。 根据上表分析，进厂石灰石成分波动应该比表中更大，质量控制人员根据实时来样及趋势对 各矿点进行严格管理，使个别低于要求值的矿点及时恢复正常。表中石灰石成分变化较大， 个别时间氧化钙值非常低，但是时间较短，且另一矿点可以缓解这种情况，γ-Matric在线 分析仪控制的生料率值基本平稳，见图2、图3。 图中可以看出，当石灰石波动较大时，γ-Matric在线分析仪能够基本保证生料的KH 值在控制范围之内，说明了γ-Matric在线分析仪能够及时调整成分波动大的物料。对 于新建厂，有固定的石灰石矿山，矿石的成分基本稳定，γ-Matric在线分析仪完全可以替 代石灰石预均化堆场和生料质量控制系统，调配出优质生料，为窑系统煅烧创造了好的条件 。
2.1.2　砂岩、铝矾土、铁粉
　　我厂进厂砂岩中SiO2含量在85%～95％，极少数低于85％；铝矾土中Al2O3含量在28%～40％ 之间；铁粉中Fe2O3含量在43%～51％之间。从表1可得，正常情况下γ-Matric在线分析仪能 够非常稳定的控制生料的SM、IM，砂岩、铝矾土、铁粉中主要化学成分的波动对γ-Matric 在线分析仪的影响较小。但是，当砂岩、铝矾土、铁粉的水份高、不易下料时，对γ-Matric在线分析仪的影响较大，甚至不能正常工作，尤其是北方的冬天和一些降雨量大的地 区如果采用γ-Matric在线分析仪，在设计时应采取有效措施，保证其正常工作。
2.2　对窑系统熟料煅烧的影响
…… 摘自《中国水泥》2004年 07月号