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XRD e XRF portáteis para análise de cimento

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Os analisadores portáteis de difração de raios X (pXRD) e fluorescência de raios X (pXRF) da Olympus fornecem aos técnicos, engenheiros e cientistas, identificação quantitativa em tempo real para uma ampla gama de componentes de cimento, concreto e individuais. Com a análise no local, esses instrumentos compactos podem identificar e quantificar as fases do material com rapidez e precisão.

Embora o envio de amostras para um laboratório externo possa levar dias ou semanas, a análise de cimento usando a tecnologia patenteada pXRD e pXRF da Olympus leva minutos ou segundos. O uso desses instrumentos para produção de cimento e controle de qualidade pode ajudá-lo a identificar o valor da alimentação de material das pedreiras, reservas e silos para os fornos e moinhos usando processos de mistura.

Jazida

  • Verifique os níveis de cálcio no próprio local
  • Conheça a qualidade de todo material que você extrai do solo

Armazenamento de matérias-primas

  • Conheça a composição química elementar de cada pilha do seu pátio de armazenamento
  • Certifique-se de retirar o material correto armazenado antes de levá-lo à fornalha

Material reparador

  • Certifique-se de colocar os materiais reparadores adequados

Gesso

  • Analise os materiais do fluxo de alimentação
  • Inspecione o gesso de entrada para o conteúdo correto de sulfato (SO4)

Armazenamento de clínquer

  • Examine a mistura de material que saiu da fornalha e acelera a troca
  • Conheça a composição química do material das reservas misturadas para reprocessamento

Revestimento da fornalha

  • Faça o controle de qualidade quando os tijolos entram na fornalha para assegurar que eles são feitos com os materiais adequados e evitar defeitos precocemente


 

Vantagens do XRD da Olympus

A tecnologia Olympus pXRD tem muitos benefícios, incluindo:

  • Aquisição rápida: vai da preparação da amostra para a análise em minutos
  • Praticamente livre de manutenção: funciona sem a necessidade de gás comprimido, resfriamento de água, um resfriador secundário ou transformador externo para diminuir o tempo de inatividade e os custos
  • Fácil preparação da amostra: O processo simples de almofariz e pilão pode ser feito por operadores de todos os níveis de experiência no campo rapidamente e sem equipamentos complexos
  • Porta-amostras pequeno: requer apenas 15 mg de material em comparação com o grande lote necessário para o XRD convencional

Analisador por XRD

Os analisadores de difração de raios X da Olympus (XRD) fornecem capacidade analítica semelhante aos dos sistemas de laboratório maiores e mais complexos em soluções compactas, fáceis de usar e econômicas.


 

Quantificação mineral em campo

Os analisadores portáteis por XRD da Olympus podem identificar todas as fases minerais no campo em tempo real, independentemente da química e da orientação. Uma variedade de materiais pode ser usada com nossos analisadores de difração de raios X com tubo de cobre, incluindo cimento Portland, concreto, gesso, calcário, pozolana e muito mais:

Os analisadores por XRD da Olympus podem testar uma variedade de materiais para o processo de produção de cimento.

Os engenheiros podem usar essas informações no local em tempo real para entender melhor as proporções e qualidades químicas do cimento, com a análise de quaisquer aditivos usados durante o processo. Na fábrica, os engenheiros podem obter uma análise química ou de fase no local e reduzir a quantidade de clínquer, matéria-prima e aditivos fora das especificações que precisam ser mantidos e remisturados.

Conforme mostrado no difractograma acima, os analisadores por XRD TERRA™ II e BTX™ III podem identificar rapidamente uma variedade de fases na indústria de cimento e agregados. Isso inclui níveis de cálcio na pedreira, conteúdo de sulfato para o fluxo de alimentação de gesso e quaisquer aditivos ou imperfeições que possam ser encontrados ao longo do caminho. Cada componente pode ser identificado e quantificado em tempo real usando o software integrado inovador para identificação de fase automatizada e quantitativo SwiftMin® ou com pacotes de software autônomos, como XPowder (incluído). Essas opções tornam ainda mais fácil e rápido quantificar as informações de fase e minerologia durante todo o processo.

Um técnico executa rapidamente um teste usando o analisador portátil por XRD TERRA II. 65 66

Identificação de fase adicional

O concreto e o cimento são compostos principalmente de silicatos de cálcio, sulfatos e carbonatos, junto com a sílica. Embora os analisadores portáteis por XRD Olympus possam quantificar facilmente e rapidamente esses componentes, eles também podem identificar outras fases no produto. Essas fases incluem a sulfospurrita, também conhecida como ternesita.

Altos níveis de sulfospurrita aumentam os custos de energia e diminuem a eficiência durante a produção. Nossos analisadores portáteis por XRD TERRA II e BTX III podem rápida e facilmente identificar e quantificar a sulfospurrita, conforme mostrado abaixo.

A análise de XRD do cimento Portland identifica e quantifica a sulfospurrita.

Além das fases desejadas de silicato de cálcio de alita, larnita e hatrurita, há uma concentração considerável (20%) de sulfospurrita contaminada no cimento Portland de grau comercial. Esta e outras fases intermediárias semelhantes, como cloretos alcalinos ou sulfatos alcalinos, ocorrerão devido a diferenças de temperatura no forno ou ciclone durante a produção.

Quando esses anéis de sulfospurrita são encontrados na incrustação de fornos, eles podem causar vários problemas, como danos à vedação do forno, aumento do consumo de energia, entrada de mais poeira no forno e diminuição da segurança. Com o tempo, esses fornos sujos podem levar a um tempo de inatividade não planejado caro, por isso é importante identificar antecipadamente essas fases potencialmente contaminantes.

O cálculo de Bogue

O cálculo de Bogue é usado para estimar os quatro principais minerais no clínquer de forma rápida e fácil no cimento Portland: alita, belita, aluminato e ferrita com base nas concentrações de vários óxidos, incluindo óxido de silício, óxido de ferro, óxido de alumínio e óxido de cálcio. O cálculo de Bogue é mostrado abaixo:

Alite (Ca3Si): C3S = 4,0719CaO - 7,6024SiO2 -1.4297Fe2O3-6,7187Al2O3

Belite (Ca2Si): C2S = 8,6024SiO2 1.0785Fe2O3 5.0683Al2O3- 3.0710CaO

Aluminato (Ca3Al): C3A = 2.6504Al2O3 - 1,6920 Fe2O3

Ferrite (Ca4AlFe): C4AF = 3.0432Fe2O3

 

Os analisadores portáteis por XRF Vanta™ da Olympus podem quantificar essas composições em 30 segundos ou menos. Usando a amostra comercial de cimento Portland, você pode calcular as concentrações desconhecidas de forma rápida e direta na unidade.

Os analisadores portáteis por XRF Vanta podem ajudá-lo a testar facilmente os componentes críticos de clínquer em cimento em tempo real, sem suprimentos externos, conforme mostrado acima. Combinados com os analisadores portáteis por XRD TERRA II ou BTX III, esses instrumentos fornecem um kit de ferramentas completo para análise de concreto e cimento.

A análise de cimento é rápida e fácil usando um analisador por XRF Vanta.

Analisador portátil por XRF Vanta

Os analisadores portáteis por XRF Vanta são instrumentos robustos e confiáveis para o processo de fabricação de cimento.

Saiba mais sobre analisadores portáteis por XRF e XRD

Você quer saber mais sobre os analisadores portáteis por XRD e XRF no processo de produção de cimento? Fale com seu representante de vendas local para agendar uma demonstração ou dê uma olhada nestes materiais:

Olympus, o logotipo Olympus, Vanta, BTX e TERRA são marcas comerciais da Olympus Corporation ou de suas subsidiárias.

SwiftMin é uma marca registrada da MinEx CRC.


Application Scientist, XRF Technologies

Josh Litofsky holds a bachelor’s degree in physics from Beloit College and PhD in chemical engineering from Pennsylvania State University. For his PhD, he focused his research on advanced characterization of designer materials using X-ray diffraction. From 2019 to 2022, Josh brought his expertise to Evident as an application scientist, supporting our X-ray fluorescence (XRF) analyzers to provide enhanced solutions to customers. In his free time, Josh enjoys running and has run the fastest 100k in the state of Pennsylvania.

Olympus IMS

应用所使用的产品
Os analisadores portáteis por XRF da série Vanta™ são os nossos mais novos e possantes dispositivos portáteis por XRF, fornecem análise rápida e precisa de elementos para clientes que exigem resultados de qualidade laboratorial em campo. Os analisadores são resistentes, possuem classificação IP55 ou IP54, e são à prova de queda para aumentar o tempo de atividade e reduzir os custos de propriedade.
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