[发明专利]通道式元素在线分析仪及应用方法

说明书

本发明公开了一种通道式元素在线分析仪及应用方法，对水泥生产中的固体散装物料进行元素含量在线检测以及质量自动控制。分析仪采用中子活化分析技术，具有一个或多个测量管道，实现多物料同时检测。分析仪可直接安装于现场物料输运通道上，或者结合取样、回料设备使用分析仪自身通道。对通道内的物料进行元素含量在线检测，配套程序进行质量控制调整。本发明扩展了水泥元素在线分析技术应用工艺点，同时突破了传统在线分析技术单点检测模式，具有应用范围广、分析速度快、测量精度高、有效提升产品质量等优点。

技术领域

本发明涉及一种对水泥生产过程中的固体散装物料元素含量进行在线检测及质量控制的通道式分析仪及应用方法。

背景技术

水泥生产工艺中，各工艺环节元素含量是严格控制的技术指标，生料生产过程中原材料中的各元素含量变化过大，直接影响各原料的配比变化，影响水泥生料的质量稳定；生料中各元素的含量变化大，导致三率值合格率低，标准偏差大，将导致窑的操作困难以及产量降低，游离钙稳定性差，熟料质量下降。水泥中各元素含量变化过大，将影响水泥的强度、凝结时间以及易磨性。为提高水泥生产各环节产品质量，就需要对原材料、水泥生料、熟料、成品水泥等进行元素含量检测及质量控制，降低能耗，提高产品质量。

传统的元素含量测量方法是，专门的取样人员对各个工艺环节上的物料进行样品采集，将采集到的物料样品制备成测量所需要的分析样品，然后再通过化验室荧光分析或者手工化学分析的方式进行化验，最终获得物料元素含量，用作生产指导和生产考核。传统的化验方法，人员的劳动强度大、时间滞后，结果代表性不强，不能很好的指导现场生产。

中子活化分析技术是目前世界公认的效果最好的的大宗物料元素在线分析技术，应用此原理的跨皮带式元素在线分析仪投入市场已有20余年，中国、美国的几家专业公司的跨皮带式元素在线分析仪已在水泥、煤炭、冶金、矿山领域广泛应用。

水泥加工生产中物料的输运方式多样化，块状物料多采用皮带输运；粉状物料多采用空气斜槽、溜槽通道、斗式提升机等方式输运。对于皮带输运的物料可以采用跨皮带式元素在线分析仪进行检测，对于非皮带输运且需要进行元素含量控制的工艺环节，尚无有效的在线检测手段。

在水泥成品配料工艺环节，需要对熟料、石膏、粉煤灰、矿渣、石灰石等原料进行计量按比例搭配，其中SO_3、CaO、MgO、Cl含量是严格控制的质量指标。通常熟料、石膏、石灰石、粗粉煤灰通过皮带入磨，而细粉煤灰、矿渣粉直接通过溜槽加入水泥磨或直接与出磨水泥混合而不通过皮带。在此工艺中，需要对最终成品水泥进行元素检测及前端配比调整，基于此种工艺采用通道式分析仪安装于水泥磨后通道进行自动配料调整可以有效提升水泥产品质量，提升产品竞争力。

通常的一台在线检测设备只能实现单一物料检测，分析仪价格昂贵。在综合性水泥生产工厂，具有多条水泥生产线，需要对原材料、水泥生料、熟料、成品水泥等进行元素含量检测，采用一台分析仪实现多通道物料元素同时检测及控制，可节省投资成本。同时可提升中子源的利用效率，降低辐射对周围环境影响。

水泥生产过程中元素的实时检测及质量控制具有重要意义，目前尚无一种适应上述生产工艺条件下的通道式元素在线分析仪。

发明内容

本发明根据水泥生产工艺特点、质量控制要求、现有检测手段及控制方式的缺陷，提供一种应用范围广、分析速度快、测量精度高、质量控制效果显著的通道式元素在线分析仪及应用方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是: 结合现场生产工艺采用通道式元素在线分析仪进行元素检测及质量控制。

分析仪特征是：