國內首臺自主研發的中子活化水泥多元素在線分析儀的應用

馮立

國內首臺自主研發的中子活化水泥多元素在線分析儀的應用

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

馮立

1 簡介

我公司于2010年末采購了一臺丹東東方測控技術有限公司的DF-5701在線分析儀，也是國內首臺自主研發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。我廠石灰石通過鐵路進廠，廠內設有石灰石預均化堆場，經過生料調配站，進入生料立磨。購入DF-5701中子活化水泥元素在線分析儀后，生料質量控制由X-熒光分析儀取樣改為活化分析儀在線質量控制，因入庫生料質量穩定，生料均化庫的均化功能幾乎不影響入窯生料質量。采用在線分析儀后，因入窯生料均齊性提高，對窯產能、熟料質量、燒成系統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裝置，采用中子活化瞬發γ射線分析（PGNAA）技術，是國內中子活化應用于水泥成分檢測的首例新技術。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生熱中子俘獲反應，放射出不同能量的特征γ射線，通過檢測特征γ射線的能量辨識物料中元素種類，通過檢測特定能量γ射線的強度得出元素含量。同時測量 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO含量，并計算出三率值KH、SM、AM；測量控制周期為一分鐘；生料配料軟件根據分析結果和生料配料質量控制指標實時控制原料喂料機，調整喂料比例，使之按照生料質量控制的三個質量控制標準（KH、SM和AM）進行配料，從而控制生料的質量。

4 故障現象及處理

（1）秋季定檢時發現分析儀檢測結果不準確，經檢查發現檢查信號處理柜的灰塵堆積過多，造成電子模塊接觸不良。清潔信號處理柜后，重新上電，經過一段時間，直到探測器溫度控制點達到正常值為止，分析儀恢復正常。由于水泥廠的工作環境相對惡劣，我們對此進行了小改，將空壓機的風用直徑為5mm的銅管接入柜內，加入單向閥，使柜內保持正壓，經過一段時間，發現故障再沒出現。

（2）原料磨調試期間，石灰石庫和別的庫調換了一下，發現測出來的值發生了變化，經研究分析發現，在換庫后，原料信息所對應的位置發生了變化，于是將配料控制軟件做出相應調整，并輸入換庫后對應的原料成分，這樣配料就會針對當前的原料庫情況進行自動配料，問題消除。由于調試期是在春夏交際的時候，物料水分大，料粘堵倉引起頻繁斷料，對在線分析儀的分析精度產生影響，我們廠針對這種情況對均化堆場采用防雨措施，并減少原料輸送時皮帶的漏雨面積，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日四點班檢測失真，經維護人員現場排查，發現是皮帶秤上稱重傳感器發生了故障，經搶修更換，恢復了正常。由于分析儀是一種在線，連續、自動測量裝置，如要保證其最佳性能，皮帶秤的維護及標定起著至關重要的作用，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，從而保證生料的充足供應。

5 結語

DF-5701中子活化水泥元素在線分析儀可通過對生料配料過程中元素進行在線檢測，分析出元素成分和含量以及相關的質量控制參數，進而對整個料流過程進行精確分析，及時獲取來料數據，對我廠的生產過程進行有效控制，對我廠提高水泥質量、降低成本、增加經濟效益起到了重要作用。

TQ172.16

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2011-09-20；

趙 蓮