水泥行業(yè)概述
水泥行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)原材料,長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國(guó)防等工程,為改善人民生活、促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)和增加國(guó)防安全起到了重要作用。因此,對(duì)水泥行業(yè)企業(yè)而言,從原材料進(jìn)廠驗(yàn)證、生產(chǎn)過(guò)程控制、出廠檢驗(yàn)等全過(guò)程把控水泥質(zhì)量至關(guān)重要。
水泥生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是實(shí)現(xiàn)效率和大化的重要環(huán)節(jié)。從礦山開采、堆場(chǎng)管理、生料制備、熟料燒成到水泥生產(chǎn)、工藝和質(zhì)量控制均由元素分析、礦物成分和粒度分析來(lái)驅(qū)動(dòng)。
《中國(guó)制造2025》規(guī)劃出臺(tái)之后,智能制造就成了國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域升級(jí)的關(guān)鍵點(diǎn)之一。兩化融合專項(xiàng)計(jì)劃:建材行業(yè)的智能工廠將在水泥業(yè)建成。
水泥生料檢測(cè)現(xiàn)狀
水泥生料是水泥生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的檢測(cè)方法有化學(xué)滴定、化驗(yàn)室X熒光儀、中子活化分析等。
面臨的問(wèn)題:化學(xué)檢驗(yàn)和化驗(yàn)室熒光儀耗時(shí)費(fèi)力,檢測(cè)結(jié)果嚴(yán)重滯后;中子活化雖然具備在線的優(yōu)勢(shì)但是受限于目前嚴(yán)格繁瑣的環(huán)評(píng)和放射源管理。水泥生料亟需一種高效、安全、智能的在線檢測(cè)技術(shù)以滿足水泥工業(yè)智能化工廠的發(fā)展需求。
江蘇迪泰克開發(fā)適用于水泥行業(yè)的在線檢測(cè)設(shè)備,并提供可靠的解決方案。出磨生料、入窯生料、出窯窯灰、水泥粉等的在線監(jiān)測(cè),指導(dǎo)材料混合配比,保障后續(xù)的工藝質(zhì)量。
可以幫助提高水泥產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)穩(wěn)定性,同時(shí)通過(guò)降低生產(chǎn)成本來(lái)增加投資回報(bào)。
在線檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)
在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,快速、高效的質(zhì)量檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量技術(shù)控制的手段,通常,在水泥生產(chǎn)質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí),水泥混合材摻加量的測(cè)定是用耗酸值法,三氧化硫測(cè)定使用陽(yáng)離子樹脂交換法,耗時(shí)耗力,很難消除系統(tǒng)誤差,還產(chǎn)生廢液,造成環(huán)境污染。而XRF在線技術(shù)作為一種準(zhǔn)確、高效的分析手段,可輕松實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、快速且準(zhǔn)確的樣品測(cè)試目的。另外還減少了鹽酸的消耗,所以節(jié)省了藥品,還保護(hù)了環(huán)境,通過(guò)縮短試驗(yàn)時(shí)間,提高了工作效率。
XRF技術(shù)特點(diǎn)
分析范圍廣、準(zhǔn)確度高、小型化、易于安裝;
適合于固體樣品中主、次、痕量多元素同時(shí)測(cè)定,檢出限在 mg/kg 量級(jí);
可用于原位和現(xiàn)場(chǎng)在線分析,服務(wù)于過(guò)程控制。
江蘇迪泰克可實(shí)現(xiàn)石灰石礦山入堆場(chǎng)物料或生料配料過(guò)程實(shí)時(shí)控制,在線分析系統(tǒng)安裝在物料輸送皮帶上,實(shí)時(shí)在線進(jìn)行多元素的檢測(cè)。
每120s秒完成SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等測(cè)量及硅率 SM、鋁率IM、飽和比KH的計(jì)算和反饋;
自動(dòng)生成配比調(diào)節(jié)參數(shù),對(duì)接主控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)原料配比的全自動(dòng)化精確調(diào)節(jié),穩(wěn)定均化庫(kù)入窯生料品質(zhì),保障水泥產(chǎn)品量。
儀器介紹
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測(cè)控一體化
1、集成化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊
實(shí)時(shí)連續(xù)采樣與測(cè)量并行,效率更高,代表性更強(qiáng)
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自動(dòng)采樣機(jī)構(gòu),少量多次的連續(xù)定量取料;
自動(dòng)采樣、壓樣、測(cè)量、樣品清掃等執(zhí)行機(jī)構(gòu),互不干涉,同步進(jìn)行;
縮短運(yùn)行周期、保障不間斷實(shí)時(shí)采樣提高測(cè)量數(shù)據(jù)代表性;
緊湊設(shè)計(jì)減少儀器尺寸便于現(xiàn)場(chǎng)安裝。
2、高靈敏度測(cè)量單元設(shè)計(jì)
Ag-Cu合金靶偏振靶,增強(qiáng)低能激發(fā),顯著提高對(duì)于Si和Al元素的測(cè)量靈敏度(14x and 35x)
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不同環(huán)境條件下的對(duì)比研究
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不同激發(fā)能量對(duì)測(cè)量結(jié)果對(duì)比(同強(qiáng)度下 功率降低一倍)
3、快速譜處理和準(zhǔn)確定量算法
高性能快速譜處理算法(準(zhǔn)確、快速)
偏最小二乘回歸(PLSR)定量模型:
誤差更小、時(shí)間大大縮短、更為靈活。
![](https://img61.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd2f3a66a21be9a899bf3d4368cf54e8bee616146737291c2778f5b411487ae8d9d.jpg)
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4、配料控制
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通過(guò)迭代和規(guī)劃求解計(jì)算指導(dǎo)下料配比
![](https://img61.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd2f3a66a21be9a899bf3d4368cf54e8bee91059960d248abc5e1e9ad037eda4479.png)
軟件能夠控制4種原材料調(diào)控下料,穩(wěn)定生料參數(shù)。
所有的氧化物數(shù)據(jù)和計(jì)算的控制參數(shù)能夠接入DCS系統(tǒng)。
DCS 的連接可以通過(guò)Ethernet 或 PLC通訊卡 。
功能和特點(diǎn)
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水泥生料自動(dòng)化在線
X熒光分析儀
![](https://img70.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd2f3a66a21be9a899bf3d4368cf54e8bee5649165c1872638738fb75541fcccb82.png)
高度集成自動(dòng)采制樣與在線XRF測(cè)量技術(shù),提供自動(dòng)化檢測(cè)與自動(dòng)配料控制一體化解決方案,有效穩(wěn)定入窯生料質(zhì)量提高熟料合格率。
多元素同時(shí)測(cè)量:SiO2 、Al2O3、CaO、Fe2O3,S03 K2O等,每150s反饋測(cè)量結(jié)果:飽和比KH、硅率SM、鋁率IM,TCP / IP通信實(shí)時(shí)對(duì)接DCS主控系統(tǒng);
閉環(huán)控制:實(shí)時(shí)在線檢測(cè)+自動(dòng)化配料過(guò)程控制,穩(wěn)定均化庫(kù)生料;
安全環(huán)保:無(wú)天然放射源使用, 無(wú)需放射源手續(xù),采用電控X光管;
安裝方便:結(jié)構(gòu)緊湊安裝于出磨斜槽,安裝檢修不影響原有工藝過(guò)程。
技術(shù)參數(shù)
![](https://img61.ybzhan.cn/5eceadd4559dcfd2f3a66a21be9a899bf3d4368cf54e8bee94affa36248759ff7aa0f1383d978af0.jpg)
性能優(yōu)勢(shì)
實(shí)時(shí)在線檢測(cè)+自動(dòng)化配料過(guò)程控制,整機(jī)集成TCP / IP通信方式,可直接對(duì)接DCS,不僅能及時(shí)反饋物料成分波動(dòng),而且參與過(guò)程控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)原材料的自動(dòng)配比調(diào)控,穩(wěn)定生料質(zhì)量。
無(wú)放射源,的職業(yè)健康和安全防護(hù),采用電控X射線管,斷電即停止,輻射防護(hù)用戶豁免,無(wú)需辦理放射源管理手續(xù)。X射線光管性能穩(wěn)定,連續(xù)運(yùn)行時(shí)間一般大于5年,更換成本低于10萬(wàn)元,相比γ中子活化分析技術(shù),每2年需要更換一次中子源,更換和退役中子源費(fèi)用40-50萬(wàn)元每次,安全管理和維護(hù)成本高。
能夠?yàn)榇蠖鄶?shù)中小型水泥廠省去龐大的原料預(yù)均化堆場(chǎng)和入磨原料跨皮帶分析儀,采取簡(jiǎn)單的均化措施即可保證出磨生料率值合格率,從而大幅度降低水泥廠基建和設(shè)備投資:此外還適用管道屬于的窯灰、水泥粉末等檢測(cè)。特別適合中小型窯的建設(shè)和老廠生料制備工藝的技術(shù)改造。
未來(lái)公司將繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍,為實(shí)現(xiàn)工業(yè)智能制造、碳達(dá)峰、碳中和等在線裝備提供核心技術(shù)支持。例如:煤礦快速配煤方面,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能穩(wěn)定的不同質(zhì)量的煤品;礦山開采方面,實(shí)現(xiàn)礦石的含量快速分析,不同品質(zhì)的礦石自動(dòng)分類;水泥生產(chǎn)單位,在生產(chǎn)過(guò)程控制水泥配方的質(zhì)量,節(jié)省能耗提升品質(zhì)。以上所列均與公司現(xiàn)研發(fā)的在線檢測(cè)設(shè)備基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)不同的應(yīng)用場(chǎng)景,為未來(lái)的市場(chǎng)開拓奠定了基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)國(guó)家提出節(jié)能減排、工業(yè)4.0、智慧礦山等領(lǐng)域提供技術(shù)支持,為未來(lái)百億市場(chǎng)提供技術(shù)儲(chǔ)備。