3.2 Инлайн-анализаторы

Инлайн-анализаторы, использующие методы измерения, основанные на принципах XRF или XRD для управления процессом на цементных заводах должны всегда работать совместно с автоматизированной лабораторией и системой подготовки образцов. Уже в течение многих лет для производства окончательных анализов на цементных предприятиях используется рентгено-флуоресцентный метод исследования материала. Этот метод включает облучение образца в анализаторе рентгеновскими лучами. Образующееся вторичное излучение несет информацию об элементном составе и регистрируется соответствующими датчиками. В энерго-дисперсионном процессе (EDXRF) замеряется энергия излучаемых рентгеновских квантов, в то время как при дисперсионно-волновом методе (WDXRF) также учитывается и угол дифракции рентгеновских квантов. Многочисленные поставщики предлагают широкий ряд приборов, работающих на этих принципах [9].

Рентгено-флуоресцентный анализ WDXRF предоставляет непревзойденную точность для производства окончательного анализа продукции цементного предприятия. Приборы, поставляемые ведущими производителями, отличаются продуманностью конструкции и современным лабораторным дизайном (рис. 10). Наряду с высокопроизводительными устройствами для комплексного применения предлагаются также более мелкие и легкие приборы для небольших цементных заводов и помольных установок [10]. Основное требование системы управления процессом — это определение химического состава образцов для обеспечения необходимого состава сырьевой муки на конвейере или управления процессом помола цемента. Системы EDXRF также обычно используют для анализа вторичного топлива, поскольку они позволяют определять содержание одновременно широкого ряда элементов. В редких случаях результаты анализа используются для 9 XRD – дифракционный спектрометр COSMA источник: FCT ACTech)

10 Анализатор ARL OptimX, работающий на принципе WDXRF (источник: Holcim Obourg прямого управления процессом [11, 12]. Несколько иначе дело обстоит при так называемом «фронтальном» [13] применении устройств EDXRF. Метод XRD (порошковая дифрактометрия) может также быть использован для определения доли кристаллических компонентов в клинкере или шлаках [10, 14-16]. Он основан на особенности кристаллических структур, которые имеют свою специфическую кристаллическую решетку, особым образом ориентированную в пространстве, что позволяет безошибочно определять вид вещества. Образец материала  определенным углом с определенной длиной волны, и их дифракция измеряется при помощи гониометрической сетки на таком же расстоянии от рентгеновской трубки (рис. 11). Оптимальный размер частиц для процесса анализа лежит в микрометрической области, чего в случае с клинкером можно достичь, только применяя тонкое измельчение. Ведущие производители дифрактометрического оборудования – это компании PANalytical, Bruker AXS и ThermoFisher. Производители также снабжают свое оборудование программным обеспечением для проведения анализа в полном автоматическом режиме.