国内首台自主研发的中子活化水泥多元素在线分析仪的应用

冯立

国内首台自主研发的中子活化水泥多元素在线分析仪的应用

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

冯立

1 简介

我公司于2010年末采购了一台丹东东方测控技术有限公司的DF-5701在线分析仪，也是国内首台自主研发的中子活化水泥多元素在线分析仪，布置在入生料立磨皮带上。我厂石灰石通过铁路进厂，厂内设有石灰石预均化堆场，经过生料调配站，进入生料立磨。购入DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪后，生料质量控制由X-荧光分析仪取样改为活化分析仪在线质量控制，因入库生料质量稳定，生料均化库的均化功能几乎不影响入窑生料质量。采用在线分析仪后，因入窑生料均齐性提高，对窑产能、熟料质量、烧成系统热耗及耐火砖寿命等均有帮助。

2 电气连接示意图（图1）

3 工作原理

DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪是跨皮带式水泥物料在线检测装置，采用中子活化瞬发γ射线分析（PGNAA）技术，是国内中子活化应用于水泥成分检测的首例新技术。慢化后的热中子照射水泥物料，物料中各元素原子核与中子发生热中子俘获反应，放射出不同能量的特征γ射线，通过检测特征γ射线的能量辨识物料中元素种类，通过检测特定能量γ射线的强度得出元素含量。同时测量 SiO2、CaO、Fe2O3、Al2O3、MgO含量，并计算出三率值KH、SM、AM；测量控制周期为一分钟；生料配料软件根据分析结果和生料配料质量控制指标实时控制原料喂料机，调整喂料比例，使之按照生料质量控制的三个质量控制标准（KH、SM和AM）进行配料，从而控制生料的质量。

4 故障现象及处理

（1）秋季定检时发现分析仪检测结果不准确，经检查发现检查信号处理柜的灰尘堆积过多，造成电子模块接触不良。清洁信号处理柜后，重新上电，经过一段时间，直到探测器温度控制点达到正常值为止，分析仪恢复正常。由于水泥厂的工作环境相对恶劣，我们对此进行了小改，将空压机的风用直径为5mm的铜管接入柜内，加入单向阀，使柜内保持正压，经过一段时间，发现故障再没出现。

（2）原料磨调试期间，石灰石库和别的库调换了一下，发现测出来的值发生了变化，经研究分析发现，在换库后，原料信息所对应的位置发生了变化，于是将配料控制软件做出相应调整，并输入换库后对应的原料成分，这样配料就会针对当前的原料库情况进行自动配料，问题消除。由于调试期是在春夏交际的时候，物料水分大，料粘堵仓引起频繁断料，对在线分析仪的分析精度产生影响，我们厂针对这种情况对均化堆场采用防雨措施，并减少原料输送时皮带的漏雨面积，加装顶棚，从而收到了很好的效果。

（3）在线分析仪在2011年7月10日四点班检测失真，经维护人员现场排查，发现是皮带秤上称重传感器发生了故障，经抢修更换，恢复了正常。由于分析仪是一种在线，连续、自动测量装置，如要保证其最佳性能，皮带秤的维护及标定起着至关重要的作用，只有皮带上物料流均匀且具有足够的载荷（一般物料厚度不少于10cm），分析仪才能工作在最佳状态，从而保证生料的充足供应。

5 结语

DF-5701中子活化水泥元素在线分析仪可通过对生料配料过程中元素进行在线检测，分析出元素成分和含量以及相关的质量控制参数，进而对整个料流过程进行精确分析，及时获取来料数据，对我厂的生产过程进行有效控制，对我厂提高水泥质量、降低成本、增加经济效益起到了重要作用。

TQ172.16

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1001-6171（2012）02-0098-01

通讯地址：1牡丹江建新水泥制品有限公司，黑龙江牡丹江市 157041；

2011-09-20；

赵 莲