Gli analizzatori a diffrazione a raggi X (pXRD) e fluorescenza a raggi X (pXRF) portatili Olympus forniscono a tecnici, ingegneri e ricercatori l'identificazione quantitativa in tempo reale per diversi tipi di cemento, calcestruzzo e singole componenti. Attraverso le analisi in loco, questi analizzatori compatti possono identificare e quantificare le fasi di materiale in modo veloce e preciso.
Mentre per inviare campioni a un laboratorio esterno possono essere necessari giorni o settimane, per l'analisi del cemento mediante la brevettata tecnologia pXRD e pXRF Olympus sono sufficienti alcuni secondi o minuti. L'utilizzo di questi analizzatori nella produzione e nel controllo qualità del cemento facilita l'identificazione del valore del materiale in ingresso da cave, depositi e silos a forni e cementifici.
- Verificare il contenuto di calcio direttamente sul posto
- Controllare la qualità di tutti i materiali estratti
- Conoscere la composizione elementare di ogni materiale in deposito
- Assicurarsi di indirizzare il materiale corretto dal deposito al forno
- Verificare la corretta aggiunta dei materiali correttivi
- Analizzare i flussi in ingresso dei materiali
- Ispezionare il gesso in ingresso per controllare il corretto contenuto di solfato (SO4)
- Verificare il materiale miscelato proveniente dal forno per velocizzare i processi produttivi
- Conoscere la composizione chimica dei materiali miscelati pronti per l'operazione di ricombinazione
- Controllo qualità (QC) in entrata dei prodotti cotti in forno per verificare la corrispondenza dei materiali in modo da evitare alterazioni anticipate del materiale
Vantaggi degli analizzatori XRD Olympus
La tecnologia pXRD Olympus ha numerosi vantaggi come:
- Veloce acquisizione: Dalla preparazione dei campioni all'analisi in pochi minuti
- Praticamente senza manutenzione: Funzionamento senza l'ausilio di gas compresso, raffreddamento ad acqua, sistema di raffreddamento secondario o trasformatore esterno, in modo da diminuire i costi e i tempi di inattività
- Facile preparazione dei campioni: Un semplice trattamento con mortaio e pestello può essere realizzato in modo veloce sul campo dagli operatori con qualsiasi livello di esperienza e senza apparecchiatura sofisticata
- Supporto per campioni di ridotte dimensioni: Richiede solamente 15 mg di materiale in confronto alle grandi quantità necessarie per le analisi XRD convenzionali
Quantificazione sul campo
Gli analizzatori pXRD Olympus possono identificare tutte le fasi minerali in tempo reale direttamente sul campo indipendentemente dalla composizione chimica e l'orientazione. Attraverso gli analizzatori a diffrazione a raggi X con tubo al Cu possono essere analizzati diversi materiali come cemento Portland, calcestruzzo, gesso, pietre calcaree, pozzolana e altri:
Gli analizzatori XRD Olympus possono analizzare diversi tipi di materiali nell'ambito del processo di produzione del cemento.
Gli ingegneri possono usare queste informazioni in tempo reale e in loco per determinare con maggior precisione la composizione chimica e la qualità del cemento, unitamente all'analisi degli additivi usati durante il processo. Nell'impianto gli ingegneri possono realizzare in loco un'analisi della composizione chimica e della fase, riducendo la quantità di clinker, materia prima e additivi non conforme alle specifiche che deve essere trattenuta e miscelata nuovamente.
Come illustrato nel precedente difrattogramma, gli analizzatori XRD TERRA™ II e BTX™ III Olympus possono identificare velocemente diverse fasi nel settore della produzione del cemento e degli aggregati come: livelli di calcio nella cava, contenuto di zolfo nel flusso in ingresso del gesso e qualunque additivo o anomalie che potrebbe essere rilevata. Ogni componente può essere identificata e quantificata in tempo reale mediante il software Olympus innovativo e integrato SwiftMin® per l'identificazione della fase e la quantificazione automatizzate, oppure attraverso l'autonomo pacchetto software XPowder (incluso). Queste opzioni possono perfino facilitare la quantificazione delle informazioni della fase e della mineralogia durante l'intero processo.
Un tecnico realizza velocemente un'analisi mediante l'analizzatore XRD portatile TERRA II. 65 66
Addizionale identificazione della fase
Il cemento e il calcestruzzo sono principalmente costituiti di silicati di calci, solfati e carbonati, insieme al silicio. Mentre gli analizzatori pXRD Olympus possono quantificare facilmente e velocemente queste componenti, possono anche identificare altre fasi nel prodotto. Queste fasi includono spurrite solfatica, denominata anche ternesite.
Alti contenuti di spurrite solfatica induce un aumento dei costi energetici e una diminuzione dell'efficienza durante la produzione. I nostri analizzatori pXRD TERRA II e BTX III possono velocemente e facilmente identificare e quantificare la spurrite solfatica come riportato di seguito.
L'analisi XRD di cemento Portland identifica e quantifica la spurrite solfatica.
Oltre alle desiderate fasi di silicato di calcio di alite, larnite e hatrurite, esiste una concentrazione misurabile (20%) di spurrite solfatica contaminante nel cemento Portland di qualità commerciale. Questa e simili fasi intermedie come cloruri alcalini o solfati alcalini, possono formarsi a causa delle differenti temperature nel forno o nel ciclone durante la produzione.
Quando questi anelli di spurrite solfatica vengono trovati nelle incrostazioni dei forni, possono causare diversi problemi come l'alterazione della tenuta del forno e l'aumento del consumo energetico, incrementando l'ingresso della polvere nel forno e compromettendo le condizioni di sicurezza. Con il passare del tempo, questi forni incrostati possono condurre a arresti della produzione costosi e non pianificati, pertanto risulta importante identificare tempestivamente queste fasi potenzialmente contaminanti.
Il calcolo di Bogue
Il calcolo di Bogue viene usato per stimare velocemente e facilmente i quattro principali minerali del clinker nel cemento Portland: alite, belite, alluminato e ferrite in base alle concentrazioni di diversi ossidi come, ossido di silicio, ossido di ferro, ossido di alluminio e ossido di calcio. Il calcolo di Bogue è riportato di seguito:
Alite (Ca3Si): C3S = 4,0719CaO - 7,6024SiO2 -1,4297Fe2O3-6,7187Al2O3
Belite(Ca2Si): C2S = 8,6024SiO2 + 1,0785Fe2O3 + 5,0683Al2O3 - 3,0710CaO
Alluminato (Ca3Al): C3A = 2,6504Al2O3 - 1,6920Fe2O3
Ferrite (Ca4AlFe): C4AF = 3,0432Fe2O3
Gli analizzatori XRF portatili Vanta™ Olympus possono quantificare queste composizioni in meno di 30 secondi. Utilizzando un campione in cemento Portland commerciale è possibile calcolare le concentrazioni ignote in modo veloce e diretto sull'analizzatore.
Gli analizzatori pXRF Vanta possono facilitare l'analisi di componenti critiche di clinker nel cemento in tempo reale senza l'ausilio di strutture esterne, come illustrato precedentemente. Combinato con gli analizzatori pXRD TERRA II o BTX III, questi strumenti rappresentano un kit completo per le analisi di cemento e calcestruzzo.
L'analisi del cemento risulta veloce e facile mediante l'analizzatore XRF Vanta.
Gli analizzatori XRF Vanta sono strumenti robusti e affidabili per il processo di produzione del cemento.
Maggior informazioni sugli analizzatori XRF e XRD portatili
Desideri avere maggior informazioni sugli analizzatori pXRF e pXRD nel processo di produzione del cemento? Contatta il tuo rappresentante locale per organizzare una dimostrazione o consulta le seguenti risorse:
- Video: Analizzatori XRF portatili per il controllo qualità del materiale nel settore della produzione del cemento
- Infografica del settore di produzione del cemento
- Intervista AZoM: Come migliorare i processi di produzione del cemento mediante gli analizzatori XRF?
- International Cement Review: L'analisi XRF e XRD a portata di mano
Olympus, il logo Olympus, Vanta, BTX e TERRA sono marchi commerciali di Olympus Corporation o delle società controllate.
SwiftMin è un marchio registrato di MinEx CRC.
