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水泥成分檢測解決方案

來源:江蘇天瑞儀器股份有限公司   2013年08月23日 11:25  

一、WDX型波長色散X熒光分析儀簡介

    WDX系列波長色散X熒光分析儀是天瑞.邦鑫偉業(yè)在國家“九·五”攻關(guān)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,總結(jié)我國多年來研制X熒光分析儀的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),并吸收技術(shù)基礎(chǔ)上,深入進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化研發(fā)形成的高科技產(chǎn)品,各項(xiàng)技術(shù)性能指標(biāo)均已達(dá)到同類產(chǎn)品水平。

    X射線熒光光譜分析技術(shù)作為常規(guī)分析手段,開始于20世紀(jì)50年代;經(jīng)歷了50多年的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)成為物質(zhì)組成分析的*方法之一。隨著分析方法和相關(guān)技術(shù)(特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子技術(shù))的不斷發(fā)展和,目前X射線熒光光譜分析不僅成為地質(zhì)、冶金、石油化工、半導(dǎo)體工業(yè)和醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域的重要分析手段,也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等普遍采用的一種快速、而又經(jīng)濟(jì)的多元素分析方法;特別是在工業(yè)常規(guī)成份分析領(lǐng)域,X射線熒光光譜儀是上*的占主導(dǎo)地位的分析儀器,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、冶金、建材、石油化工、地礦等材料工業(yè);同時(shí),X射線熒光光譜儀更是野外現(xiàn)場分析和過程控制分析等方面的儀器。

    以來,適用于水泥生產(chǎn)企業(yè)使用的波長色散型X射線熒光分析儀全部依賴進(jìn)口;昂貴的購買費(fèi)用、備件費(fèi)用、維護(hù)維修及技術(shù)服務(wù)費(fèi)用使我國的水泥生產(chǎn)企業(yè)不堪重負(fù);同時(shí),8周以上的備件供貨周期給水泥廠的正常生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重的影響。

    BX系列波長色散X熒光分析儀的研制成功,打破了國外儀器公司對此項(xiàng)技術(shù)的壟斷,為國內(nèi)的廣大水泥生產(chǎn)企業(yè)提供了一種高性能價(jià)格比的過程控制解決方案,并且在和技術(shù)服務(wù)方面均優(yōu)于進(jìn)口儀器,而相關(guān)費(fèi)用則大大低于進(jìn)口儀器。

二、項(xiàng)目內(nèi)容以及項(xiàng)目實(shí)施的目的和意義

    新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心,并把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于水泥干法生產(chǎn)全過程,使水泥生產(chǎn)具有、、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、符合環(huán)境保護(hù)要求和工藝裝備大型化、生產(chǎn)控制自動(dòng)化、實(shí)行科學(xué)管理的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法;其中,生料配料和熟料煅燒是整個(gè)生產(chǎn)過程的兩大核心環(huán)節(jié)。一般來說,在新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)中,為煅燒過程的穩(wěn)定,提高窯的熟料產(chǎn)量和質(zhì)量,生料的均勻性(穩(wěn)定性)要求及各元素含量的控制要求遠(yuǎn)比其他窯型要嚴(yán)格的多; 的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也證明,只有這樣才能夠充分發(fā)揮和體現(xiàn)新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的性。

因此,在新型干法水泥生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)中,對原燃料中各種元素的控制指標(biāo)提出了更高的要求:

1、控制原燃料的化學(xué)成份,避免有害物質(zhì)進(jìn)入。

由于生料中的R2O(K2O+Na2O)、SO3-2、Cl- 會(huì)對新型干法生產(chǎn)中的預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)的結(jié)皮堵塞現(xiàn)象產(chǎn)生影響,所以在確定了原料的種類及配合比后,一定要隨時(shí)驗(yàn)證生料中的有害成分是否符合要求,否則就應(yīng)考慮改換原料或率值,或者是采取旁路放風(fēng)措施以減少堿、硫、氯的循環(huán)富集對新型干法窯系統(tǒng)帶來的不良影響。
(1)氧化鎂(Mg O)
當(dāng)熟料中含有少量Mg O時(shí),能降低熟料的燒成溫度,增加液相數(shù)量,降低液相粘度,有利于熟料燒成;在硅酸鹽水泥中,Mg O與主要熟料礦物相化合的大含量為2%(以質(zhì)量計(jì)),超過該數(shù)量的部分就在熟料中呈離狀態(tài),從而導(dǎo)致已經(jīng)硬化的凝固體內(nèi)部發(fā)生體積膨脹而開裂。
(2)離二氧化硅(f-SiO2)
燧石是原料中的有害雜質(zhì),燧石對設(shè)備的磨損嚴(yán)重,對窯磨操作均有不良影響。
(3)氯
氯在燒成系統(tǒng)中主要生成CaCl2或氯化堿,其揮發(fā)性特別高,在窯內(nèi)幾乎全部再次揮發(fā),在預(yù)熱器出口遇冷凝結(jié),形成氯、堿循環(huán)富集,致使預(yù)熱器生料中氯化物的含量提高近百倍,引起預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。為此,上生料中氯含量的通用的控制閾值≤0.015%。
(4)堿(K2O+Na2O)
堿對水泥的生產(chǎn)的影響主要有兩方面:一是影響新型干法熟料燒成系統(tǒng)的正常生產(chǎn);二是影響熟料的質(zhì)量。煅燒含堿過高的生料,容易引起煙道、分解爐、預(yù)熱器中結(jié)皮堵塞;回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燒結(jié)溫度范圍縮小,熱工制度不穩(wěn),飛砂嚴(yán)重,窯皮疏松,燒成帶襯料壽命縮短,致使熟料質(zhì)量下降,嚴(yán)重時(shí)將無法正常生產(chǎn)。如果熟料含堿量過高,則其凝結(jié)時(shí)間將縮短,以致急凝,水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量增加,熟料中離氧化鈣增高,安定性不良,抗折強(qiáng)度降低,并出現(xiàn)1天、3天的抗壓強(qiáng)度略有升高,而7天、28天的抗壓強(qiáng)度明顯下降的現(xiàn)象。
(5)硫
硫堿比是水泥煅燒過程一個(gè)重要的控制指標(biāo)。如果SO2 含量有富裕,則往往容易引起預(yù)熱器結(jié)皮堵塞或窯內(nèi)結(jié)圈;反之,如果堿含量有富裕,則會(huì)影響到預(yù)熱器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2、控制原燃材料的各種成份的波動(dòng),加強(qiáng)原燃料的分析與配料,嚴(yán)格控制各種率值的波動(dòng)范圍。

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)頻次

石灰石

CaO≥50%

1次/不超過1500噸(汽運(yùn))
1次/批(火車運(yùn))

MgO≤2.5%

K2O≤0.4%

砂巖

SiO2≥92%

1次/天

K2O≤0.4%

鋁礬土

K2O≤2.0%

1次/天(或1次/批)

Al2O3≥20%

硫酸渣

Fe2O3≥70%

1次/天(1次/不超過1000噸)

K2O≤1.0%

石膏

SO3≥35%

1次/批

煙煤

灰分≤15%

1次/批

 

表2 某水泥廠新型干法過程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)(化學(xué)成份分析相關(guān)部分)


指標(biāo)名稱

范圍標(biāo)準(zhǔn)

合格率

檢驗(yàn)頻率

出磨生料

KH

±0.02

≥80%

1次/1小時(shí)

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%

入窯生料

KH

±0.02

≥85%

1次/2小時(shí)

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%

熟料

KH標(biāo)準(zhǔn)偏差

≤0.020

 

1次/1小時(shí)

KH

±0.02

≥85%

1次/8小時(shí)

SM

±0.1

≥85%

IM

±0.1

≥85%

煤粉

 

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