Tài liệu THIẾT BỊ PHÂN TÍCH NHANH PGNAA DÙNG TRONG CÁC NHÀ MÁY XI MĂNG ppt

THIẾT BỊ PHÂN TÍCH NHANH PGNAA DÙNG TRONG CÁC
NHÀ MÁY XI MĂNG
Cập nhật 03:00 pm - 08/01/2009
Hiện nay, nhu cầu phân tích thời gian thực để các nhà
máy có phương án hiệu chỉnh phối liệu một cách chuẩn
xác, giúp cho dây chuyền sản xuất xi măng hoạt động
ổn định đang là nhu cầu rất lớn. Chúng tôi xin giới thiệu
thiết bị phân tích PGNAA GEOSCAN-C của Hãng
Scantech.
1 Phân tích thời gian thực đối với nguyên liệu thô và nguyên liệu hỗn hợp trên băng tải:
Máy GEOSCAN-C đã được phát triển nhằm đáp ứng những yêu cầu của thị trường đối với một
loại máy phân tích có độ chính xác và tin cậy cao. Scantech đã dựa trên kinh nghiệm rộng lớn của
mình trong phân tích thời gian thực để tạo ra một thiết bị sử dụng công nghệ tiên tiến, các kỹ thuật
thực hiện trên băng tải, kỹ thuật truy vấn nơtron, được thiết kế chuyên biệt cho các ứng dụng công
nghiệp trong ngành xi măng. Công nghệ này có thể ứng dụng đối với nhiều loại vật liệu rời với
điều kiện các vật liệu này là vật liệu rắn và chứa trên băng tải.
GEOSCAN-C sử dụng kỹ thuật phân tích tia gama cảm ứng nơtron được biết đến với cái tên
PGNAA (Prompt Gamma Neutron Activation Analysis – Phân tích Kích hoạt Gama Nơtron Tức
thời). Bộ phân tích mới được ra mắt này đã được phát triển với sự hợp tác của các công ty tài
nguyên và chính họ là người đã định rõ các đặc điểm chức năng cần thiết.
GEOSCAN-C liên tục phân tích các vật liệu được vận chuyển bằng băng tải ở thời gian thực, cung
cấp các kết quả chính xác từng phút một cho các ứng dụng điều khiển quá trình theo yêu cầu
chẳng hạn như giám sát khai thác mỏ, sắp xếp quá trình sản xuất dựa trên chất lượng nhằm khai
thác các vật liệu có tính thương mại mà không cần phải xử lý thêm, xây kho dự trữ, biên bản vận
chuyển, giám sát sản phẩm và tối ưu hóa vận hành của nhà máy. Bởi vì GEOSCAN-C sẽ được lắp
đặt trên các băng tải hiện hành do đó không cần trang bị thêm các thiết bị để lấy mẫu, các điểm
chuyển và các thiết bị vận chuyển vật liệu.
Ví dụ như, GEOSCAN-C đo đạc thành phần cấu tạo của đá vôi và sét sau công đoạn đập để cung
cấp các thông tin phản hồi về bề mặt mỏ cũng như cung cấp các thông tin phục vụ việc xây dụng
kho chứa. Các ứng dụng tương tự như vậy cũng được đưa vào bất kỳ một quá trình khai thác vận
chuyển các vật liệu rời, chẳng hạn như quặng sắt, các kim loại gốc, quặng nhôm hay manhezit.

GEOSCAN-C cũng có thể được sử dụng để tự động trộn vật liệu để đảm bảo việc nạp liệu đồng
đều cho quá trình tiếp theo hay ghi lại chất lượng vật liệu trong một đợt vận chuyển.

GEOSCAN-C cung cấp phân tích nguyên tố chính xác của
toàn bộ vật liệu chịu tải trên băng tải mà không cần phải lấy
mẫu phụ. Công nghệ PGNAA cung cấp một phân tích đẩy đủ
và sâu sắc với độ dày của toàn bộ phần đáy.
GEOSCAN-C sử dụng kỹ thuật phân tích kích hoạt nơtron bằng tia gama tức thời để thực hiện
phân tích thành phần và sử dụng kỹ thuật truyền vi sóng để thực hiện phân tích độ ẩm của vật liệu
đi qua nó trên một băng tải tiêu chuẩn. Thông tin được thu thập liên tục và kết quả được cập nhật
từ 1 đến 5 phút một lần để đáp ứng các yêu cầu điều khiển qui trình.
Máy GEOSCAN-C tiêu chuẩn được thiết kế để có thể lắp đặt với các băng tải có chiều rộng từ 600
Thiết bị phân tích
PGNAA
mm đến 1400 mm với các góc máng tải từ 30
0
đến 45
0
. Do chiều dài của GEOSCAN-C chỉ có 1000
mm nên nó khớp với các bánh răng puli gần nhau mà không tiếp xúc với băng tải, do vậy không
cần phải điều chỉnh biên dạng răng, và không cần phải kiểm tra hay thay thế thường xuyên các
panel trượt do ăn mòn. Tốc độ của vật liệu và của băng tải không giới hạn, chịu sự chi phối của
tốc độ băng tải và kích thước của khối lớn nhất. Chiều cao tính từ đáy băng tải của vật liệu nên
giữ ở mức 200 mm để đảm bảo cho sự vận hành tối ưu. Đường rãnh tối đa trong tunen phân tích
trên máng tải là 300 mm trong cac GEOSCAN-C tiêu chuẩn và 400 mm trên GEOSCAN lớn hơn.
GEOSCAN-C được cấu tạo từ hai phần:
• Khung chính là một đơn vị riêng lẻ chứa nguồn phóng xạ, các thiết bị dò và các thiết bị
điện tử. Nguồn phóng xạ được đặt dưới phần giữa của băng tải, bao quanh bởi các vật
liệu chắn ở phần thấp hơn. Phần trên chứa bảng có nhiều bộ dò tia gama. Hộp chứa các
thiết bị điện tử làm bằng thép không rỉ gắn trên khung chính được đệm kín để ngăn không

cho nước và bụi vào. Nó bao gồm máy tính phân tích, modem, UPS, các modul vào/ra và
đường tiếp cận nguồn phóng xạ. GEOSCAN-C có một tấm chắn bên có thể tháo rời trong
trường hợp lắp thêm băng trong suốt quá trình lắp đặt. Băng không tải khi quay lại sẽ chạy
dưới bộ phân tích.
• Ăng ten siêu tần được lắp trong một khung riêng rẽ đặt trong phạm vi 5m của khung chính,
và nhập các dữ liệu siêu tần vào trong hộp điện tử.
2.1 Các đặc điểm về an toàn:
Phần thấp hơn, giữ nguồn nơtron Cf-252, đã được thử nghiệm đầy đủ và phù hợp với các tiêu
chuẩn an toàn nghiêm ngặt trên thế giới. Máy GEOSCAN-C sử dụng các vật liệu bảo vệ sinh học
không tan chảy dưới ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp hay lửa. các vật liệu bảo vệ trong phần dưới
đã qua thử nghiệm cháy tại nhiệt độ 800
0
C trong 30 phút mà không ảnh hưởng đến tính nguyên
vẹn của bộ phận chứa nguồn nơtron Cf-252. (kết quả thử nghiệm này được dẫn chứng trong bài
“Nghiên cứu về Sức khỏe và An toàn”.).
Máy GEOSCAN-C có các đèn chỉ thị màu đỏ và xanh được gắn ở vị trí dễ quan sát trên cửa của
Hộp Điện tử để chỉ thị vị trí của nguồn Cf-252. Khi đèn đỏ sáng (“BEAM ON”) thì có nghĩa là nguồn
được sử dụng, trong khi đó nếu đèn xanh sáng (“BEAM OFF”) thì có nghĩa là nguồn đã được lưu
trữ an toàn (hoặc được loại bỏ, nếu không bao gồm một hộp lưu trữ nguồn). các chuyển mạch lân
cận trên hộp nguồn nối các đèn trong một hệ “kháng lỗi”.
Máy GEOSCAN-C có thể được cung cấp cùng với một cơ chế truyền động nguồn tự động tùy
chọn và cơ chế này lưu trữ nguồn trong một diện tích có trường bảo vệ lớn hơn vị trí của băng bất
kỳ khi nào việc phân tích là không cần thiết.
Máy GEOSCAN-C tuân thủ theo đúng các tiêu chuẩn do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IAEA), Bộ
Y Tế Australia và Ban điều hành năng lượng nguyên tử Mỹ (NRC) thiết lập.
2.2 Các ưu điểm của máy GEOSCAN-C:

ĐẶC TÍNH CỦA GEOSCAN-C LỢI ÍCH CỦA NGƯỜI TIÊU DÙNG
Khung thép Chống cắt, chống va đập, chịu được thời tiết và
chống mài mòn

Chịu được thời tiết (tùy chọn) Không cần mái che xung quanh máy GEOSCAN-
C, do đó giảm chi phí lắp đặt
Rút ngắn chiều dài của khung chính
chỉ còn 1m
(dọc theo hướng chuyển động của
băng tải)
Trong hầu hết các trường hợp, cần phải tháo hoặc
điều chỉnh puli để lắp đặt
Không có sự tiếp xúc giữa băng tải
và bộ phân tích
Không cần phải thay thế các panel trượt do ăn
mòn, giảm chi phí bảo dưỡng.
Không cần phải điều chỉnh biên dạng băng để phù
hợp với một hình dạng tunel
Các vật tư an toàn bên trong Sẽ không tan chảy nếu được bảo quản trong điều
kiện tiếp xúc trực tiếp sáng mặt trời. chống cháy;
không cần thêm các biện pháp chống cháy. Thử
nghiệm tới nhiệt độ 800
0
C.
các bộ dò có rãnh các bộ dò sẽ không bị hỏng khi va đập với các
tảng đá lớn hay kim loại nặng
máy Geoscan tiêu chuẩn có thể phân tích với
phạm vi chiều cao tính từ đáy băng là 280mm và
380mm đối với may Geoscan lớn hơn.
Điều hòa nhiệt độ Peltier cho các
thiết bị điện tử và các vỏ máy dò
Các máy nén sẽ không cần phải bảo dưỡng
thường xuyên
Bảng gắn nhiều máy dò Tốc độ tính cao với sự tích tụ xung thấp. phân tích

chính xác trên một thành phần rộng
Điện tử quan phổ kỹ thuật số Quang phổ rất ổn định và lấy mẫu ổn định trong
thời gian dài
Đèn báo bên ngoài màu xanh và đỏ Có thể ngay lập tức báo vị trí của nguồn phóng xạ
ổ đĩa nguồn tự động (tùy chọn) Lưu nguồn tại một vị trí được bảo vệ an toàn khi
băng tải dừng, khi không cần phân tích hoặc khi
có tín hiệu từ nhà máy.
Các mẫu tham khảo cho khách hang
đặt trong túi dễ sử dụng
Không cần đường day đơn treo và máy nâng, do
đó giảm chi phí lắp đặt
Máy GEOSCAN-C được gắn một bảng với nhiều máy dò thích hợp, có nguyên lý tương tự như
các mắt ghép của một con côn trùng. Bảng ghép này khắc phục được những hạn chế của các hệ
thống dò truyền thống có hiệu suất thấp. Quang phổ kế GEOSCAN-C có thể vận hành với tốc độ
tính cao hơn các hệ thống truyền thống với hiệu suất tích sung thấp. Cải tiến này cải thiện đáng kể
tín hiệu trong trường hợp tỷ lệ ồn cao và cải thiện độ phân giải phổ đỉnh. Quang phổ kế
GEOSCAN-C cho kết quả lấy mẫu ổn định hơn và có khả năng thực hiện trên nhiều loại vật liệu
hơn.
2.4 Cơ cấu thép:
Máy GEOSCAN-C được lắp trong vỏ thép có độ ổn định nhiệt cao, đảm bảo tuổi thọ và thời gian
bảo dưỡng lâu dài ngay cả khi vận hành trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
2.5 Tính ổn định về nhiệt:
Để đảm bảo việc vận hành tối ưu của tất cả các máy phân tích PGNAA thì phải có sự ổn định về
nhiệt độ đối với cả các máy dò và các thiết bị điện tử. Máy GEOSCAN-C sử dụng một hệ thống
điều khiển nhiệt độ ở trạng thái rắn rất đơn giản, và có thể tránh được các vấn đề liên quan đến
làm mát bằng tuần hoàn chất lỏng. Máy GEOSCAN-C không sử dụng máy lạnh, bơm và lưu chất
làm lạnh.
2.6 Định lượng dựa trên chuẩn đoán thời gian thực:
Modul chuẩn đoán thời gian thực này có thể truy cập vào tất cả các hệ thống phụ cần thiết của
máy GEOSCAN-C. Cơ cấu này giúp cho máy có thể thực hiện chuẩn đoán lỗi tức thời và cho phép

người vận hành ngay tại hiện trường có thể sửa chữa phần cứng một cách đơn giản. Chuẩn đoán
vấn đề chính xác sẽ giảm việc phải gọi điện để yêu cầu khắc phục sự cố và giảm thời gian phải có
mặt tại hiện trường khi yêu cầu cần phải đến hiện trường để khắc phục các sự cố kỹ thuật.
Các đường dẫn truy cập vào hệ thống chuẩn đoán có thể thực hiện từ:
• Đường dẫn nhận dữ liệu tương thích với PLC
• Kết nối của laptop của kỹ sư dịch vự đến máy phân tích
• Các vị trí từ xa thông qua modem
• Máy tính hiển thị scan trên công trường
2.7 Truy cập từ xa
Truy cập từ xa có thể thực hiện tốt nhất thông qua kết nối Internet băng thông rộng VPN, tuy nhiên
khi việc kết nối này không thể thực hiện đươc thì phải dùng đến modem. Cho phép truy cập từ xa
đến máy phân tích là một đặc tính then chốt để đảm bảo dễ dàng bảo dưỡng, phát hiện lỗi phần
cứng và phần mềm, tăng cường phần mềm và hỗ trợ bảo dưỡng từ xa. Việc truy cập trực tiếp vào
máy GEOSCAN-C được cung cấp với mục đích quan sát:
• Phần mềm hệ điều hành
• Modul chuẩn đoán bao gồm giám sát nhiệt độ và điện áp
• Các tham số định lượng
• Tất cả các tham số nguyên tố và tham số được suy ra, cả hiện tại và trước đó
• Các dữ liệu quang phổ thô
truy cập từ xa cũng có thể được sử dụng để tải các kết quả kiểm tra định lượng và thiết lập các
thay đổi về cấu hình hiển thị theo yêu cầu của khách hàng.
2.8 Máy tính hiển thị Scan
Trạng thái và các kết quả phân tích của máy GEOSCAN-C được đưa ra bằng một giao thức
Modbus thông qua Ethernet hay cáp quang kết nối trực tiếp tới hệ thống điều khiển của nhà máy
hoặc các hệ thống chủ, chẳng hạn như CITECH. Các giao thức liên lạc hay các loại kết nối khác là
tùy chọn và sẽ được thực hiện khi khách hàng yêu cầu.
Các kết quả cũng có thể được truyền đến máy tính tiếp nhận dữ liệu và điều khiển giám sát scan
tùy chọn (SCADA) và máy tính này cũng cung cấp thêm các báo cáo và hiển thị. Phần mềm cơ sở
do công ty Intellution của Mỹ viết và có tên là iFIX. Phần mềm này chạy trên hệ điều hành
Microsoft Windows và đã được thiết lập cấu hình chuyên biệt cho ứng dụng của máy GEOSCAN-

C. Hơn nữa, Scantech có thể tùy chỉnh phần mềm để phù hợp với các yêu cầu vận hành và điều
khiển quy trình đặc biệt của từng nhà máy. Chúng tôi rất hoan nghênh và khuyến khích sự tham
gia của tất cả những ai đang sử dụng hệ thống trong bước thuyết minh tiêu chuẩn kỹ thuật và thiết
lập cấu hình này.
Các đặc điểm của superSCAN bao gồm:
• Đồ thị xu hướng và bảng kết quả trong Dry Basis
• Phân tích tức thời trong Loss Free Basis và Dry Basis
• Bình quân dao động ngang trong Loss Free Basis và Dry Basis
• Bình quân tích tụ nước trong Loss Free Basis và Dry Basis
• Phân tích dự trữ nước trong Loss Free Basis và Dry Basis (lên tới 4 bể dự trữ có thể được
thực hiện đồng thời)
• Các tham số điều khiển chất lượng
• Tình trạng máy phân tích
• Quản lý cảnh báo, cả những đặc tính vận hành của máy GEOSCAN-C và các tham số
nguyên tố cơ bản (chẳng hạn như “tỷ lệ AL
2
O
3
cao”) cũng có thể được cảnh báo
• Đua ra báo cáo phân tích thống kê
3. Sự áp dụng điển hình
GIEOSCAN-C có thể giám sát và báo cáo các nguyên tố chính của quặng, như: SiO
2
, Al
2
O
3
, CaO,
K
2

O, TiO
2
, MnO
2
, SO
3
, và C1, và cộng thêm các loại quặng kim loại, như Ni, Cu, Ti và Co phụ
thuộc vào nồng độ. Chúng tôi có thể thông báo khi bạn cung cấp cho chúng tôi các thành phần của
dải thông tin.
GIEOSCAN-C cũng có thể cung cấp bộ giám sát độ ẩm vi sóng. Các dữ liệu này được hợp thành
các nguyên tố thông tin, nó cho phép báo cáo cấu hình và báo cáo kết quả dựa vào các nền tảng
Các đặc tính có chỉ số đa dạng cũng có thể được tính toán từ dữ liệu
GIEOSCAN-C được thiết kế để phân tích quặng, bao gồm:
• Áp dụng cho máy trộn đống sơ bộ. GIEOSCAN sẽ phân tích các thành phần nguyên liệu
thô hỗn hợp để đưa đến đống chung.
• áp dụng cho các đống khác nhau. GIEOSCAN sẽ sử dụng một vài đống nhỏ có thể là sử
dụng loại liệu khác nhau, cho sét, bôxít, tất cả phụ gia cho hỗn hợp vật liệu. Trong trường