X射线荧光分析仪在水泥生产中的应用

SiO2、Al2O3、而还没有被广泛采用射线荧光解析仪在水泥生产中的应用祝建清，吴松良（浙江红火公司江山虎球水泥有限公司，浙江江山324109）中图分类号：文件表记码：文章编号：（）TQ172.16B1002－9877200904-0050-04我公司于2008年5月份引进一台Venus200X射线荧光解析仪，经过5个多月的使用和保护，建立了生料、熟料、废铝土、石煤渣、石灰石和铜矿渣6条工作曲线，能较牢固解析各种物料中的23、CaO、MgO、K2和2的含量，为生料配料和FeOONaO原资料进厂供应了正确可靠的依照。自2008年6月份开始，将X射线荧光解析仪与生料率值控制仪、中控DCS系统、配料和智能取样器进行了闭环，使3台窑产质量明显提升。仪器的配置及测量条件

样片的制备在水泥行业的应用中，熔片法诚然能除掉颗粒效应及矿物效应，正确性较好，但因操作费时、成本较高；压片法规操作简单、快速，是目前国内水泥厂主要采用的XRF制样方法。我公司采用压片法。2.1样片制备条件的确定粉磨时间的确定待测样品必定用专用磨机粉磨，研磨有手动和机械振动磨两类，用机械振动磨效率高，便于控制样品，PW4110型Venus200序次式低功率扫描形式的复演性好。粉碎研磨采用一种合适的研磨器具是很重X射线荧光解析仪，赞同解析范围Be～U，PW2558型要的，特别是在解析痕量元素时特别重要。我公司选X射线光管，端窗采用Cr作耙材，铍窗厚度300μm，用的是碳化钨磨具，这样能够把解析误差降到最小。配有DELL奔跑IV计算机，循环水冷系统，上海盛力粉磨细度小于80μm。经过屡次的试验比较，我们把仪器SL201型半自动压片机和SL301型振动磨等设生、熟料和各种原资料的粉磨时间确定在时间过90s,备。各元素测量参数见表1。长会产生黏磨，短则细度达不到解析要求。表1各元素的测量参数元素谱线晶体准直器/μm探测器2d/nmPHD/LLPHD/ULSiKAαPE002300流气式0.8742575AlKAαPE002300流气式0.4022976FeKAαLiF200300关闭式0.402575CaKBLiF200300流气式0.4022575MgKAαPX1300流气式5.0003565KKAαLiF200300流气式0.4022575NaKAαPX1300流气式5.0003565SKAαGe111300流气式0.6532665①50kV4mA②2d：表示晶体晶格的距离③PHD/LL、注：电压：；电流：；；PHD/UL：分别为元素峰值面积积分低限、高限。

助磨剂和黏结剂的增加在粉磨样品时加入合适的助磨剂有助于提升研磨效率，而且有利于料钵的冲刷。加入黏结剂是为了使样品更好地成型，压制成表面圆滑而又不简单破裂的样片。助磨剂和黏结剂必定是不含被测物成分的有机物，我公司采用甲基纤维素。样品的压片将制备好的粉末，小心地放入模具中，用自动压力机在必然压力下压制成片，X射线荧光强度与压制样品的压力和样品的颗粒大小有很大关系。我公司用的是钢环压片，设置压力24t，保压时间30s。由于不相同试样其黏结性和易磨性不相同，制备样品的方法不相同。我公司部分样片的制备条件见表2。!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!GB175—2007《通用硅酸盐水泥》，在出厂中增加了放射性和玻璃体含量在大多数生产厂家内没有相应“经确认矿渣粉各项技术指标及包装吻合要求时方可的检验条件。因此，本次校正增加了型式检验项目和出厂。”要求。型式检验项目为标准中全部技术要求内容。11关于型式检验（编写王新频）由于出厂检验项目不能够涵盖全部的技术要求，且祝建清，等：射线荧光解析仪在水泥生产中的应用-51-X表2样片的制备条件样品称样量甲基纤维素粉磨时间压片压力恒压时间种类/g/g/s/t/s生料13.0000.500902430熟料14.0000.600902430石煤渣14.0000.600902430废铝土14.0000.600902430

从表3可见，次结果的标准误差和变异系数10都很小。我们也能够依照解析结果的极差值，最大值-最小值≤赞同差（GB176水泥化学解析方法标准中各元素同一实验室赞同差），认为该制样方法是可行的。仪器的复演性和正确性3.1仪器的复演性用同一个样品重复测量10次，统计结果见表4。石灰石14.0000.500902430表4同一世料样片复演性实验结果%序号SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O3铜矿渣14.0000.500902430SO112.892.891.8842.651.360.430.150.30为了便于岗位人员操作，仪器设备设定的条件，粉磨时间、压片机压力和保压时间等要求，岗位人员不能够任意改动，可是改变试样与黏结剂的称样量。2.2样片的制备制样步骤为：称取必然量的试样，加入合适的甲基纤维素，经过振动磨研磨，在24t压力下压入钢环制成标准样片，供X射线荧光解析仪解析。压片晌待解析的试样要尽可能地干燥，以提升制样的精度；要求被测样品细度要全部经过80μm方孔筛；物料必定有代表性，可经过连续或多点取样，充分搅拌平均，缩分成所需的克数以备检验，我公司采用智能取样器，样品代表性好。2.3样片的复演性考据以生料为例，用同一个生料样，依照表2中生料制备样片的条件制备10个样片，用荧光解析仪测定，统计结果见表3。表3同一世料样品分10次制备的复演性%序号SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2O112.802.661.8742.801.360.400.13212.812.671.9042.831.360.410.12312.882.661.8742.851.370.400.13412.862.671.8442.901.370.400.12512.882.651.8642.881.370.390.12612.932.671.8342.801.380.390.13712.802.631.8542.931.370.400.12812.752.641.8642.901.360.400.13912.802.691.8542.831.370.400.131012.892.671.8742.851.370.400.13最小值12.752.631.8342.801.360.390.12最大值12.932.691.9042.931.380.410.13平均值12.842.661.8642.861.370.400.13标准误差0.0560.0170.0190.0440.0060.0060.005变异系数0.4360.6391.0220.1030.4381.5003.846

212.872.891.8942.681.380.430.140.30312.882.891.8942.641.380.430.150.29412.862.891.8842.651.370.430.150.30512.872.881.8742.661.370.440.150.30612.882.881.8842.671.380.430.150.30712.892.881.8842.661.390.430.150.30812.892.891.8942.671.360.440.140.30912.882.881.8942.661.370.430.150.301012.902.891.8742.651.400.430.150.30最小值12.862.881.8742.641.360.430.140.29最大值12.902.891.8942.681.400.440.150.30平均值12.882.891.8842.661.380.430.150.30标准误差0.0120.0050.0080.0120.0130.0040.0040.003变异系数0.0930.1800.4150.0280.9130.9762.8001.0673.2仪器测定结果的正确性1）标准曲线的制作质量。依照解析元素的射线强度Y与含量X呈必然的线性关系，绘制工作曲线。要求主要元素的相关系数R≥0.99，轻元素、含量低的元素相关系数要求合适降低。）取拥有代表性的生产样送国家质检中心或本公司拥有丰富实验经验的化学解析人员3人以上做平行解析，该样品作为检查样品，用仪器测定值与化学解析值比较，产生的误差小于相对应的国家标准中规定不相同实验室赞同差范围，认为该仪器能够用于试样的解析。以生料为例，统计结果见表5。经过以上验证后，确定荧光解析仪投入使用进行样品解析。表5正确性试验结果项目SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3相关系数0.99520.99020.99230.99600.98030.99550.99760.9118化学解析/%12.952.991.9243.051.810.550.240.28荧光解析/%12.832.931.9143.161.880.560.210.28误差/%-0.12-0.06-0.01＋0.11＋0.07+0.01－0.030.00赞同误差/%±0.20±0.20±0.30±0.40±0.15±0.15±0.15±0.20-52-4建立标准曲线X射线荧光解析仪是一种相对测量仪器，它是通过测量已知化学解析结果的标样，由计算机所获得的特点X射线强度数据进行一系列的数学办理，计算得出工作曲线。建立应用程序即标准曲线是荧光解析仪正确解析的基础。建立标准曲线时应注意以下问题：1)采用拥有代表性的标准样品。每组曲线最少要8个以上的样品，我公司做每组曲线时最少采用11个以上的标准样品，且要在实质生产、矿区中采

我公司从2008年5月份开始使用该荧光解析仪以来，为了保证仪器解析的正确性，每班做一次标样，每星期与化学解析比较一次。以生料为例，比较情况见表6。从表4～表6数据可知，该仪器的牢固性和正确性优异。该荧光解析仪现已在我公司原资料、生料和熟料的检验上渐渐取代了传统的化学解析方法，为生产正的确时地供应了解析结果，为牢固生料配料、提高熟料质量确定了牢固的基础。样，使其解析样品的物理性能相同，各元素含量范围6样品解析中的注意事项应覆盖实质生产所能达到的范围，尽可能在生产控制1）样品制备时，其粉磨时间、增加剂、设定压力和指标的中部，以保证解析的正确性。保压时间必定与标定该工作曲线时严格一致，否则会2)正确解析标准样品。为了最大限度除掉人为误带来系统误差，影响解析结果。差，标准样品一般要求用4个有5年以上解析经验的2）粉磨不相同品种物料时，若是用同一料钵，则必解析员做平行化学解析。化学解析结果必然要正确，须用待测样品洗磨或是用清水把料钵洗净，否则由于并用国家标准样同步进行考据解析，最后取平均值，其他物料的污染会产生较大的误差。要保证解析结果正确性。3）样品压片前必定平均布入钢环内，不能够出现堆3）建立新的标准曲线时，操作规程、仪器选择的积分布，否则会造成压片密度不均，影响解析结果。各种参数、压片的制样环节和环境条件等必定与解析4）制好的样片不能够擦摸光洁面，也不能够放在空气应用时严格保持一致，以减少系统误差。中太久再测量，否则会影响测量结果。5校正曲线5）为了保证仪器的正常运行，必定保持环境干燥建立好标准曲线后，为了能使工作曲线正常投入干净，样片压制好后，要在不影响被测表面光洁度的使用，要对曲线进行校正。校正的方法是：如期用已知前提下尽量除掉干净压片钢环周围的粉尘，用吸尘器化学成分的样品（标样）与荧光解析进行比较校正。若吸净，省得带入机内，污染测量环境，影响解析结果及线性回归不是太好，则要经过经验系数或是增删标样仪器的使用寿命。进行微幅调整。工作曲线若差距太大必定重新建立新6）操作人员第一必定熟悉操作规程，否则所选的的工作曲线。工作曲线错误，结果将完好错误。制样压片晌的操作表6生料荧光解析与化学解析结果对比%也会带来不相同程度的误差，因此要求操作人员要规范序号种类SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO操作，不如期进行抽核比较，以减少人为造成的误差。7X射线荧光解析仪对生产质量的控制化学解析12.822.871.8842.811.371荧光解析12.712.861.8542.781.35误差-0.11-0.01-0.03-0.03-0.02化学解析12.932.751.5643.511.582荧光解析12.832.791.5443.421.51误差-0.100.04-0.02-0.09-0.07化学解析12.822.681.7843.021.363荧光解析12.892.651.7343.101.30误差0.07-0.03-0.050.08-0.06化学解析13.202.601.7442.821.394荧光解析13.132.581.7342.641.33误差-0.07-0.02-0.01-0.18-0.06误差绝对值平均0.080.030.030.090.05

我公司在1000t/d、和5000t/d三条生产2000t/d线用荧光解析仪进行质量控制。7.1原料的检验为了保证优异的原料，我公司从2008年5月份开始使用该荧光解析仪以来，依照生产实质和配料方案的需要，先后开发了废铝土、石煤渣、石灰石和铜矿渣平解析项目。由于荧光解析仪解析速度快，及时对每批进厂的原料解析，使质量控制人员正确地认识原料的质量。对进厂原料不但严把质量关，杜绝不合格品进厂，而且指导原料矿山合理搭配使用，充分利用了有限矿山资源。7.2生料配料控制我们采用荧光解析仪—计算机自动配料系统完成出磨生料的质量控制，见图1。-53-4.6m×10m+3.5m生料磨烘干仓的改造杨奋发，李中锋，靳军（淮北矿业相山川泥有限责任公司，安徽淮北235043）中图分类号：文件表记码：文章编号：（）TQ172.63B1002－9877200904-0053-01我公司2500t/d生产线于2004年6月投产。生料粉磨配用Φ4.6m×10m+3.5m烘干中卸磨，设计为圈流粉磨，同时利用窑尾废气作为烘干热源，可烘干物料最大水分为6.0％的生料。出现的问题和采用的措施自投产至2007年8月，进入生料磨烘干仓的气体温度都能控制在310℃以上，即使原料（主若是粉状砂岩和铁矿石）水分经常大于10％，出磨生料成品水分也能保证在0.3％以下，完好吻合生产要求。2007年8月，由于窑尾SP锅炉投入运行，入磨气体温度开始降低40℃以上，当时正当夏季汛期，原料露天堆放，水分极大，最高达到18%。烘干仓进料端扬料板之间便黏结着大量物料，严重时拥堵下料管和热风入口，造成磨机电流高升及滑履轴瓦温度超高报警，并多次造成磨机跳停（原设计为60℃报警，65℃跳停，后无奈改为64℃报警，68℃跳停），以后再启动时，磨机因水阻柜温度超高而无法重启，因此不得不每天准时停磨，用风镐人工清理。但是：①由于黏结物料质地坚硬，职工劳动强度相当深重；②由于每天停磨，造成窑尾回灰量相对增加，熟料KH值偏低，fCaO颠簸较大，给中控煅烧操作人员带来了不小的难度。为认识决当时出现的问题，采用了以下措施：

1）减少增湿塔喷头数量，由本来24个关闭至8个；2）减小增湿塔至电除尘器的废气阀门开度，增大废气与高温风机间阀门开度，以保障更多热源流入烘干仓；3）将磨机入口冷风阀门关闭并用石棉板遮住。但由于气体本源最后都是经过SP锅炉，因此调升温度其实不明显，同时还影响了生料系统和废气系统的负压状态。烘干仓的改造及收效月下旬，经过认真研究，认为扬料板间距过小是以致受潮物料入磨后不能够有效翻转的重要原因，决定进行隔行删除办理，即每隔一行割掉端部两块扬料板（保留扬料板底部以便保护筒体不