專利名稱:一種水泥成分生料分析裝置的制作方法
本實用新型涉及一種χ射線熒光分析儀，用作水泥生產(chǎn)生料成份快速在線實時分析。
目前國內(nèi)水泥生產(chǎn)質(zhì)量上不去，其中關(guān)鍵之一是生料成分配比達不到要求，影響燒結(jié)成品水泥質(zhì)量，所以中小型水泥廠水泥標號長期在200～300＃之間徘徊，現(xiàn)有國內(nèi)水泥生產(chǎn)分析一般采用在化驗室分析水泥生料樣品，大都是一般分析化學的滴定方法，故時間長，操作繁、效率低。少數(shù)廠采用生料成份分析儀，但僅能分析鈣、鐵兩種成份，不能滿足質(zhì)量控制要求，岳陽水泥廠使用的四成份分析儀是采用中子活化法來分析硅、鋁，但這種儀器要求強中子源如镅－鈹中子源，安全防護很困難，且國內(nèi)尚不能生產(chǎn)镅，需要花費大量外匯進出口。
本實用新型的目的在于提供一種能在線分析鈣、鐵、硅、鋁、煤(游離碳)五種成份的分析儀，具有分析準確，操作方便，安全，價格低廉的優(yōu)點，有利于廣大中小水泥廠的應(yīng)用。
本實用新型是利用χ射線熒光分析原理，用χ射線源、探測器，制樣設(shè)備和微機系統(tǒng)配合以專用分析程序完成水泥生料五種成分在線分析。
本實用新型是由χ射線源、探測器、制樣設(shè)備及微機系統(tǒng)組成的水泥生料成份分析裝置，其特征在于所說探測器為能測量出硅、鋁的χ特征譜線的薄窗流氣式正比計數(shù)器，所說微機系統(tǒng)為多道微機系統(tǒng)，采用專用分析程序給出水泥中硅、鋁、鈣、鐵及煤(游離碳)的含量。
放射源使用釙238和氚－鈦或者238和氚－鋯源。放射源的射線打在樣品上，激發(fā)出特征χ射線，該射線通過探測器形成脈沖電信號，電信號幅度的大小反映了特征χ射線的能量，在某一成分下電信號計數(shù)率的多少反映了該成份在生料中的含量，由于鋁、硅的特征χ射線能量太低，在空氣中吸收過大，難以射入計數(shù)管，本裝置采用加一真空室，使放射源，樣品和計數(shù)管窗處于低壓狀態(tài)下，減少空氣對特征χ射線的吸收，以達到能同時測量鈣、鐵、硅、鋁、煤(游離碳)五種成份的目的。
本裝置也可以用于煤的灰分分析，玻璃生產(chǎn)的配料分析。也可用做冶金行業(yè)做鉬鐵、硅鐵、鈮鐵、鈦鐵生產(chǎn)中間產(chǎn)品的成份快速在線分析。
采用本實用新型能準確及時地分析出水泥生料五種成分，隨時調(diào)正水泥生料以最佳配比，有效地提高水泥質(zhì)量，最好可達425－525標號，僅就這一點經(jīng)濟效益十分顯著，一般小水泥廠每個立窯年產(chǎn)2～7萬噸水泥，如提高一個標號到325號價格可升高10～20元每個立窯增產(chǎn)20～140萬元。
圖1為水泥成份生料分析裝置原理框圖圖2為窗及保護罩細節(jié)圖〔1〕χ射線源、〔2〕發(fā)出射線、〔3〕樣品、〔4〕特征χ射線、〔5〕計數(shù)器、〔6〕窗、〔7〕保護罩、〔8〕陽極、〔9〕進、出氣口、〔10〕高壓電源、〔11〕予置放大器、〔12〕多道微機系統(tǒng)、〔13〕真空室、〔14〕真空抽氣、〔15〕保護罩支撐環(huán)、〔16〕支撐環(huán)A向放大圖。
結(jié)合附圖進一步說明將裝有樣品的樣品盒放在真空室〔13〕的樣品支架上，(樣品是將約10克的水泥生料放入一鋁制小盒中，在大于25噸壓力下模壓成形)χ射線源〔1〕發(fā)出射線〔2〕射入樣品〔3〕，激發(fā)產(chǎn)生特征χ射線〔4〕，穿過保護罩〔6〕及窗〔7〕進入計數(shù)管〔5〕用高壓電源〔10〕加壓的計數(shù)管將射線轉(zhuǎn)化為不等電荷的電信號，經(jīng)過予置放大器〔11〕進入多道微機系統(tǒng)〔12〕由專用程序分析得出硅、鋁、鈣、鐵、煤(游離碳)的成份比例，結(jié)果在計算機終端上顯示，在打印機上打印，并存在軟盤上，同時給出信號，控制水泥進料配比，調(diào)正配料比例，以保證水泥質(zhì)量。
實施例用釙238氚－鈦放射源射線探測系統(tǒng)由放在220×220×10的不銹鋼真空室，端口處的薄窗流氣式正比計數(shù)器，放射源及樣品支架組成，計數(shù)器和真空室之間由橡皮密封圈密封，放射源及樣品支架放在真空室內(nèi)，使χ射線源的χ射線射入樣品而特征射線最大限度地通過真空室端口進入計數(shù)器中。由于測量時使用真空，計數(shù)器與真空室接觸的端面上的窗將承受一個大氣壓的壓力差。計數(shù)器流氣為氬－甲烷1個大氣壓的混合氣體，流量為每分鐘60毫升，真空度為小于5毫米汞柱通過程序處理所得數(shù)據(jù)分析硅、鋁、鈣、鐵、煤其精度分別為鈣±0.5％，鐵±0.15％，鋁±0.2％，硅±0.2％。
權(quán)利要求
1.一種由x射線源，探測器，制樣設(shè)備及微機系統(tǒng)組成的水泥生料成分分析裝置，其特征在于所說探測器為能測量出硅、鋁的x特征譜線的薄窗流氣式正比計數(shù)器，所說微機系統(tǒng)為多道微機系統(tǒng)，采用專用分析程序給出水泥中硅、鋁、鈣、鐵及煤的含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的裝置，可以用作玻璃生產(chǎn)成份測量，煤的灰分分析，也可用于冶金行業(yè)做鉬鐵、硅鐵、鈮鐵生產(chǎn)的中間產(chǎn)品的成份快速在線分析。
專利摘要
本實用新型提供一種能在線分析鈣、鐵、硅、鋁、煤五種成分的分析裝置由X射線源、探測器及微機系統(tǒng)組成。所用的探測器為能測量出硅、鋁的X特征譜線的薄窗流氣式正比計數(shù)器，并通過多道微機系統(tǒng)和專用分析程序給出鈣、鐵、硅、鋁、煤(游離碳)的五種元素的含量。該裝置適用于中小水泥廠，也可以用于玻璃生產(chǎn)成分測量，煤的灰分分析，以及冶金行業(yè)生產(chǎn)鉬、鐵、硅鐵、鈮鐵、鈦鐵中間產(chǎn)品的成分快速在線分析。
文檔編號G01N23/20GK86209048SQ86209048
公開日1987年11月7日 申請日期1986年12月19日
發(fā)明者劉以思, 貊大衛(wèi), 藍克堅, 張朝宗, 郭志萍, 安福林, 苗齊田 申請人:清華大學導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan