馮立

國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研發(fā)的中子活化水泥多元素在線分析儀的應(yīng)用

Application of the First Domestic Researched Neutron Activation Cement Multi-element Online Analyzer

馮立

1 簡(jiǎn)介

我公司于2010年末采購(gòu)了一臺(tái)丹東東方測(cè)控技術(shù)有限公司的DF-5701在線分析儀，也是國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研發(fā)的中子活化水泥多元素在線分析儀，布置在入生料立磨皮帶上。我廠石灰石通過(guò)鐵路進(jìn)廠，廠內(nèi)設(shè)有石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，經(jīng)過(guò)生料調(diào)配站，進(jìn)入生料立磨。購(gòu)入DF-5701中子活化水泥元素在線分析儀后，生料質(zhì)量控制由X-熒光分析儀取樣改為活化分析儀在線質(zhì)量控制，因入庫(kù)生料質(zhì)量穩(wěn)定，生料均化庫(kù)的均化功能幾乎不影響入窯生料質(zhì)量。采用在線分析儀后，因入窯生料均齊性提高，對(duì)窯產(chǎn)能、熟料質(zhì)量、燒成系統(tǒng)熱耗及耐火磚壽命等均有幫助。

2 電氣連接示意圖（圖1）

3 工作原理

DF-5701中子活化水泥元素在線分析儀是跨皮帶式水泥物料在線檢測(cè)裝置，采用中子活化瞬發(fā)γ射線分析（PGNAA）技術(shù)，是國(guó)內(nèi)中子活化應(yīng)用于水泥成分檢測(cè)的首例新技術(shù)。慢化后的熱中子照射水泥物料，物料中各元素原子核與中子發(fā)生熱中子俘獲反應(yīng)，放射出不同能量的特征γ射線，通過(guò)檢測(cè)特征γ射線的能量辨識(shí)物料中元素種類，通過(guò)檢測(cè)特定能量γ射線的強(qiáng)度得出元素含量。同時(shí)測(cè)量 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO含量，并計(jì)算出三率值KH、SM、AM；測(cè)量控制周期為一分鐘；生料配料軟件根據(jù)分析結(jié)果和生料配料質(zhì)量控制指標(biāo)實(shí)時(shí)控制原料喂料機(jī)，調(diào)整喂料比例，使之按照生料質(zhì)量控制的三個(gè)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)（KH、SM和AM）進(jìn)行配料，從而控制生料的質(zhì)量。

4 故障現(xiàn)象及處理

（1）秋季定檢時(shí)發(fā)現(xiàn)分析儀檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)檢查信號(hào)處理柜的灰塵堆積過(guò)多，造成電子模塊接觸不良。清潔信號(hào)處理柜后，重新上電，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，直到探測(cè)器溫度控制點(diǎn)達(dá)到正常值為止，分析儀恢復(fù)正常。由于水泥廠的工作環(huán)境相對(duì)惡劣，我們對(duì)此進(jìn)行了小改，將空壓機(jī)的風(fēng)用直徑為5mm的銅管接入柜內(nèi)，加入單向閥，使柜內(nèi)保持正壓，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，發(fā)現(xiàn)故障再?zèng)]出現(xiàn)。

（2）原料磨調(diào)試期間，石灰石庫(kù)和別的庫(kù)調(diào)換了一下，發(fā)現(xiàn)測(cè)出來(lái)的值發(fā)生了變化，經(jīng)研究分析發(fā)現(xiàn)，在換庫(kù)后，原料信息所對(duì)應(yīng)的位置發(fā)生了變化，于是將配料控制軟件做出相應(yīng)調(diào)整，并輸入換庫(kù)后對(duì)應(yīng)的原料成分，這樣配料就會(huì)針對(duì)當(dāng)前的原料庫(kù)情況進(jìn)行自動(dòng)配料，問(wèn)題消除。由于調(diào)試期是在春夏交際的時(shí)候，物料水分大，料粘堵倉(cāng)引起頻繁斷料，對(duì)在線分析儀的分析精度產(chǎn)生影響，我們廠針對(duì)這種情況對(duì)均化堆場(chǎng)采用防雨措施，并減少原料輸送時(shí)皮帶的漏雨面積，加裝頂棚，從而收到了很好的效果。

（3）在線分析儀在2011年7月10日四點(diǎn)班檢測(cè)失真，經(jīng)維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)排查，發(fā)現(xiàn)是皮帶秤上稱重傳感器發(fā)生了故障，經(jīng)搶修更換，恢復(fù)了正常。由于分析儀是一種在線，連續(xù)、自動(dòng)測(cè)量裝置，如要保證其最佳性能，皮帶秤的維護(hù)及標(biāo)定起著至關(guān)重要的作用，只有皮帶上物料流均勻且具有足夠的載荷（一般物料厚度不少于10cm），分析儀才能工作在最佳狀態(tài)，從而保證生料的充足供應(yīng)。

5 結(jié)語(yǔ)

DF-5701中子活化水泥元素在線分析儀可通過(guò)對(duì)生料配料過(guò)程中元素進(jìn)行在線檢測(cè)，分析出元素成分和含量以及相關(guān)的質(zhì)量控制參數(shù)，進(jìn)而對(duì)整個(gè)料流過(guò)程進(jìn)行精確分析，及時(shí)獲取來(lái)料數(shù)據(jù)，對(duì)我廠的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行有效控制，對(duì)我廠提高水泥質(zhì)量、降低成本、增加經(jīng)濟(jì)效益起到了重要作用。

TQ172.16

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2011-09-20；

趙 蓮