[发明专利]PGNAA元素在线分析仪在氧化铝生产中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化铝生产中铝土矿成分的在线检测和控制的方法，具体的说，涉及基于PGNAA技术的元素在线分析仪在在线检测和控制铝土矿成分中的应用。

背景技术

在建材、冶金、化工、电力等行业，众多涉及矿物加工和处理的工厂，生产合格的产品以及高效率的组织生产，必须依赖于主要原材料化学成分的控制和工艺配方的准确实现，因此各种各样的取样、检测、分析、控制设备及方法被广泛应用于原料的进厂验收，不同品质原料的搭配和均化，入炉、入磨、入反应器等处的配料控制。

传统的检测和控制手段大多数依赖于人工离线取样、分析，数据反馈滞后，对波动幅度大的工况指导意义不强，以下举例说明目前工业中采用的检测控制方法及其存在的问题。

1、进厂煤和散装矿石验收：普遍采用人工取样或机械取样，取样后由质检人员进行破碎、制样，制备好样品送化验室化验，化验采用手工或简单仪器分析，分析结果报出，指导配矿和进行结算。存在的主要问题是工作量大，样品代表性差，矿主与现场质检人员非常容易作弊，给工厂不可估量的损失。

2、水泥厂配料：水泥厂入窑生料要控制三个率值(石灰饱和系数、硅率、铝率)，目前新型干法水泥厂主要采用以实验室X-荧光分析仪为核心的质量控制系统，这种控制方案一般与生料均化库结合，才能达到干法生产的入窑生料稳定、均齐。但是，X-荧光分析仪对试样制备的要求较复杂，从取样、缩分、压制成样再进行X-荧光分析，到分析出结果至少需要30min，也就是测定结果比实际滞后30min，再加上磨机的纯滞后时间，因此控制周期一般定为1小时左右，因此用X-荧光分析仪不可能真正做到在线实时控制，控制效果较差，使生料形成不均匀料层；其次因为X-荧光分析只能测定试样表面层生料的化学成分，试样代表性差，取样、制样过程的代表性难以保证。

近年来一种基于PGNAA技术的元素在线分析仪逐渐成熟，能够应用于工业领域，其中美国热电公司已将此技术和仪器成熟应用于大火电煤质检测、水泥厂生料配料，国内相关专利“200610039603.8基于脉冲快热中子瞬发伽马射线分析技术的水泥物料成分在线检测系统”和“200710190038.X散射式矿石成分实时在线检测装置”系统描述了该类仪器的原理和配置。

本发明基于上述缺点，提出基于PGNAA技术的元素在线分析仪在氧化铝生产中在线检测和控制铝土矿成分的应用。

发明内容

本发明的目的是提供基于PGNAA技术的元素在线分析仪在氧化铝生产中的应用。

本发明提供了一种基于PGNAA技术的元素在线分析仪在氧化铝生产中的应用。

所述应用是将所述元素在线分析仪用于对原料成分进行在线检测。

其中，对氧化铝的生产来说，原料主要有铝土矿和煤炭等，所述应用为在线检测铝土矿成分。

所述铝土矿成分主要有Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、TiO₂、CaO和S等。

所述应用是通过对原料成分进行在线检测，对原料品质进行评定。

所述应用是将所述元素在线分析仪用于对原料成分进行在线检测，并对原料进行分类，和/或根据检测结果，对原料进行配料。

所述元素在线分析仪可以跨带式结构安装于皮带输送机的传送带上，可以水平安装也可以倾斜安装，倾斜安装时，元素在线分析仪与水平方向的角度不超过35度。具体的安装形式见图1。

对于原料的分类和配料，本发明特别提出了一种系统，包括：

卸矿仓：下部开口，用于装载原料；

输送皮带机I：位于卸料仓下方，用于输送来自卸矿仓的原料；

元素分析仪I：以跨带式结构安装于输送皮带机I的传送带上，用于检测其上传送的原料的成分，并将检测结果传送到数据处理器I；

数据处理器I：收集元素分析仪I的检测结果，并将检测结果与预设的成分含量相比较，得到比较结果；

分料器：其进料口位于输送皮带机I的传送带的末端，其出料口通向储矿仓并能够在不同的储矿仓之间变换，依据数据处理器I的结果，将原料分类到不同的储矿仓；

储矿仓：收集分料器的出料，存储成分含量相近的原料。

所述系统还包括：

定量给料机I：位于卸矿仓下方，用于确定输送皮带机I上的原料量；根据数据处理器I的结果，控制输送皮带机I上的原料量。

另外，所述系统还包括：

输送皮带机II：位于储矿仓下方，用于输送来自储矿仓的原料；