系統(tǒng)簡介
燒結(jié)生產(chǎn)過程中,為 獲得化學(xué)成分和物理性質(zhì)穩(wěn)定的燒結(jié)礦,滿足高爐冶煉的要求,對原料的配比有著嚴(yán)格的要求。 為了保證燒結(jié)原料符合要求,現(xiàn)在大多數(shù)煉鐵廠采用混勻料場進(jìn)行原料預(yù)均化。但混勻料場占地面積大,投資高,維護(hù)工作量大,影響企業(yè)的生產(chǎn)成本和擴(kuò)大再生產(chǎn)。即使采用了混勻料場,還不能保證提供合格的原料質(zhì)量,因此在原料進(jìn)燒結(jié)機(jī)前,仍需進(jìn)行原料配比控制。目前人工化驗方法對試樣制備的要求較復(fù)雜,滯后時間較長,控制效果較差,其次是試樣代表性差,取樣、制樣過程的代表性難以保證,所以現(xiàn)在普遍應(yīng)用的原料配料控制系統(tǒng)的效能還有較大的提升空間。
隨著中子激活γ - 射線分析技術(shù)的快速發(fā)展,工業(yè)生產(chǎn)中的塊狀物料成分在線快速分析成為現(xiàn)實。用中子活化分析儀,可以提高礦山的綜合利用率、簡化或改變預(yù)均化堆場的功能;可以改善原料配料控制效果,使弱化甚至取消原料均化庫等成為可能。該技術(shù)給工業(yè)配料生產(chǎn)工藝和控制技術(shù)的革新提供了可能性,大大節(jié)約投資。
裝置的工作原理
工作的基本原理是:從中子源( Cf-252)發(fā)出的中子與物料中的各種元素的原子核作用,將原子核能態(tài)提高到激發(fā)態(tài)。這些激發(fā)態(tài)的壽命極其短暫,即刻發(fā)射出特征伽瑪能射線。不同種類的原子核發(fā)出不同能量有像“指紋”一樣具有特征的譜線。特征伽瑪射線的強(qiáng)度與物料中該種原子核的含量成正比。通過伽瑪射線探測器及能譜電子設(shè)備對特征伽瑪射線信號進(jìn)行檢測與能譜分析處理,就可以得到物料中各元素的含量。中子瞬發(fā)伽瑪射線活化分析(PGNAA)的原理見下圖。
實際上瞬發(fā)伽瑪中子活化能譜分析就是高能光譜分析,不同元素的原子在能譜上發(fā)射出不同能量或不同頻率的 “光”。檢測樣品的能譜示意如下圖所示。
樣品的信號譜(含 Si、Fe、Ca元素的響應(yīng)譜庫)
根據(jù)不同元素的原子展現(xiàn)出來的檔案譜線特性,經(jīng)過采集、分析后即可計算出待測物料中各種元素成分的含量百分比,裝置工作原理如下圖所示。
正常工作時, Cf-252中子源位于輸送帶下方的放射源箱中,伽瑪射線探測器及其組件位于皮帶輸送機(jī)料層的上方,收集被測原料放出的特征伽瑪射線,并轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘栠M(jìn)行處理。
通過對γ射線能量的獲取和信號放大,分析軟件對獲得的γ射線進(jìn)行識別處理,解析出元素的含量,并能與控制中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊, 提供在線分析儀各項分析數(shù)據(jù),從而 計算質(zhì)量控制參數(shù)、顯示過程數(shù)據(jù)和趨勢。
裝置的性能
真正的全元素分析,如下圖所示,分析儀能檢測包括輕元素在內(nèi)的絕大部分元素,滿足用戶的各種分析需求。 靜態(tài)精度保證
靜態(tài)重復(fù)性能
系統(tǒng)保證可以達(dá)到或者優(yōu)于下表所述的保證內(nèi)容。
裝置的主要特點(diǎn)
1、全物流檢測,杜絕取制樣誤差
大型企業(yè)每小時物料通過量都在數(shù)百噸以上,實驗室化學(xué)分析的物料樣通常只有幾十克到數(shù)百克,在跨越幾個數(shù)量級的取樣縮分過程中,存在巨大的取樣誤差和制樣誤差。而本裝置直接跨皮帶安裝,對皮帶上的所有物料都進(jìn)行檢測,沒有常規(guī)化驗的取制樣誤差,測量數(shù)據(jù)代表性更佳。
2、無滯后時間,在線實時控制
實驗室化學(xué)分析 對試樣制備的要求較復(fù)雜,從取樣、縮分、壓制成樣再進(jìn)行分析,測定結(jié)果比實際滯后數(shù)小時,而本裝置 使用高頻控制器實現(xiàn)每分鐘的控制,無滯后時間,做到真正在線實時控制。
3、全元素分析,指標(biāo)更全
與其它采用天然放射源的元素分析儀不同,該裝置是一個真正的全元素分析系統(tǒng),測量的元素包括 Si、Al、Fe、Ca、Mg、Cl、K、Na、S、Ti、Mn、N在內(nèi)的等多種元素,真正做到全元素分析。
4、特殊防護(hù)設(shè)計,低輻射量安全設(shè)計
應(yīng)用介紹
1、用于燒結(jié)配料控制
2、用于入廠原材料的質(zhì)量檢測
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