干货！水泥企业提产降耗必看！抓住源头解决才是长久之计！

如何提高水泥产品质量和生产稳定性？

水泥生产过程中的每一个环节都是实现效率和质量最大化的重要环节。从矿山开采、堆场管理、生料制备、熟料烧成到水泥生产、工艺和质量控制均由元素分析、矿物成分和粒度分析来驱动。

马尔文帕纳科具有半个多世纪的行业经验，生产适用于水泥行业卓越的检测设备，并提供可靠的解决方案，可以帮助您提高水泥产品质量和生产稳定性，同时通过降低生产成本来增加投资回报。

通过堆场管理最大限度地利用自然资源。
延长矿山的使用年限。
通过入窑生料的细致分析，节约热工、能源等的额外消耗。
通过监测熟料组成和优化出磨生料的粒度分布来控制窑内燃料的使用。
监控混合材的添加。
在水泥粉磨过程中，尽可能减少过粉磨，从而节约能源和设备消耗。
生产具有合理的矿物组成、化学成分和细度的优质水泥。

卓越的检测设备

马尔文帕纳科为水泥行业提供过程及质量控制的检测设备如下：

可见近红外手持一体式光谱仪
X 射线荧光光谱仪及软件
X 射线衍射仪
CNA 中子活化在线分析系统
自动熔样机
粒度分析仪
实验室自动化系统

水泥行业解决方案

01 中子活化在线跨带元素分析

CNA Pentos-水泥中子活化在线分析系统

实现石灰石矿山入堆场物料或生料配料过程实时控制，中子活化在线分析系统安装在物料输送皮带上，实时进行多元素的检测，可分析的元素有Si, Al, Fe, Ca, Mg, S, Na, K, Ti, Mn, Cl。

CNA3 -煤质中子活化在线分析仪系统

用于入堆场煤质在线分析，高达14MeV的快中子，可直接分析C、H、O、N、S、Si、Al、Fe、Ca、Ti、Na、K，从而回归计算出煤质的发热量、水分、灰份。

02 常规元素及重金属元素分析

马尔文帕纳科提供最先进的X射线荧光光谱仪，用于水泥原料、生料、熟料及水泥的化学成分分析。帕纳科品牌 XRF 在水泥行业具有很高的市场占有率，仪器的稳定性获得用户广泛的认可，符合最严格的国内或国际规范标准。

Zetium X 射线荧光光谱仪

Zetium 光谱仪可配合灵活的Omnian无标样分析软件，既能提供快速、准确的常规分析，同样可以应对水泥窑协同处置固废危废的复杂样品，并提供可靠的元素成分分析。另外，在不增加仪器配置的情况下，可满足水泥行业日益增长的元素测试需求，如环保标准要求的重金属Mn、Pb、Cr等的测量。

CEMOXI 水泥行业专用软件包

基于熔融制样的CEMOXI 软件包，由9个合成标样、13种氧化物分析、应用模板及监控样组成，使其成为各种原料、生料、熟料和水泥样品中主、次元素分析的现成解决方案。该软件包可取代大部分化学分析的工作，为工厂节约可观的经济效益。

OMNIAN 无标定量分析软件

针对生产中出现的非常规样品，如预热器中的结皮样、窑内结皮样、新原料以及固废危废等特殊样品，在客户没有标样的情况下，Omnian无标定量分析软件可完成此类样品的定性及定量分析，并且，样品可以是液体、粉末、压片、熔片等多种类型。

Omnian软件包含17个标样，程序设置11个扫描段，可以完成从元素 F9 到 U92 宽元素范围的定性定量分析。典型的光谱扫描图如下图。

Epsilon 4 台式 X 射线荧光光谱仪

Epsilon 4 可在3-5分钟内满足最新的国际水泥测试标准 ASTM C114-15 和 ISO 29581-2 的要求。

Epsilon 4 凭借卓越的分析性能，较低的购置成本，既可以当作中小型水泥厂、水泥粉磨站或石灰石矿山的日常质量控制仪器，也可以用作大型水泥厂质量控制波谱仪 XRF 的备用分析仪器，减少波谱仪故障停机或检修所造成的质量控制风险。

对于有替代燃料、固废危废等特殊样品的工厂，使用 Epsilon 4 台式X射线荧光光谱仪作为专用设备，可以缓解用于日常质量控制荧光仪的使用压力。

03 熔融制样确保最佳分析结果

Claisse是马尔文帕纳科旗下世界领先的样品制备设备的供应商，其生产的自动化熔融制样设备用于制备XRF分析用熔片，以及ICP和AA分析用溶液。完整的熔融制样解决方案，以提高实验室分析效率，确保最佳的分析结果。

熔融制样 Vs 压片制样

可以消除矿物相应
可以消除颗粒度相应
更好的制样重现性
更好的测量准确性
可使用合成标样
适用于更多类型样品的检出限

精准可靠的矿物成分检测

矿物学信息为您判断产品的物理特性提供依据。例如，如何能更好地控制窑内煅烧，从而获得高品质的熟料和优化经济效益。

X射线衍射仪（XRD）用于分析原料、生料、熟料及水泥的矿物组成。对于熟料来说，衍射仪除了可以测量主要的四大矿物C3S、C2S、C3A、C4AF之外，还可以测量游离钙；对于水泥来说，可以测量膨胀性水凝物方镁石（MgO）及影响凝结时间的石膏成分。

物理属性	化合物
初始强度（1天）	硅酸三钙（C3S）
28天强度	硅酸二钙（C2S）
固化时间	铝酸三钙（C3A）
硫酸盐侵蚀	铁铝酸四钙（C4AF）
膨胀性水化物燃烧条件的量度表征	游离氧化钙（CaO）
膨胀性水化物	方镁石（MgO）
缓凝剂	石膏（CaSO4 2H2O）
异常凝固	烧石膏（CaSO4 1/2H2O）
缓凝	硬石膏（CaSO4）

Aeris Cement 台式 X 射线衍射仪

Aeris Cement 台式X射线衍射仪具有高端立式衍射仪中应用的多项技术，专为水泥用户打造，易于使用，自带触摸屏上的用户界面非常直观，提供的数据质量和分析速度可以比拟大型的立式 XRD 系统。

Aeris Cement 还可以无缝集成至实验室自动化系统，可以连接传送带或机械手，以快速自动处理样品。

在熟料分析中，随着更多替代原燃料的使用，原有的一些经验数据规律会发生变化。国内水泥厂常用的基于化学氧化物计算出的四大矿物成分的含量，远远不能反映熟料中真实的矿物组成。衍射仪基于矿物晶型结构测量的矿物成分结果较为可信，并且与显微镜法的测试结果较为接近。从下图的衍射仪 XRD 与显微镜法、化学氧化物计算法得出的四大矿物组成的对比图可以清楚看出。

在水泥分析中，Aeris 可以提供精准可靠的水泥矿物成分检测。矿渣水泥、火山灰水泥中矿物的量化分析，可准确地针对水泥等级标准（如 EN-197 或 ASTM C150）进行水泥等级检查。

04 出磨生料和水泥的细度分析

生料与水泥的颗粒度及其分布是水泥材料的一个至关重要的参数。生料的细度及其颗粒度分布可以反映磨机的粉磨效率，并且会影响窑系统的烧成操作。水泥的 28 天强度与其细度及粒度分布息息相关，过多的小颗粒(<2um)的存在会引起水泥的断裂，多的大颗粒(>32um)则会影响水泥的整体强度，因此，2-32um之间的颗粒度及分布对水泥材料的最终性能有至关重要的影响。

Mastersizer 3000E 超高速激光粒度仪

Mastersizer 3000E 是一个体积小巧的激光粒度分析系统，适合于实验室测量粉末样品的颗粒度分布。利用现代尖端的激光衍射技术来表征PSD，它可以将传统透气性测量的不一致性从6-7%降至<1%RSD。

与传统水筛法相比，传统的水筛法只能提供小于标准筛尺寸的百分比，而 Mastersizer 3000E激光颗粒度分布仪，为您提供的正是生料及水泥粉末样品的颗粒度及其分布数据，无论是对生产工艺的运行、产品质量、还是生产效能，均可以提供更详实的控制依据。下图为典型的水泥样品颗粒度分布与强度关系。

Insitec 在线粒度分析仪

马尔文帕纳科在线粒度分析仪 Insitec 为水泥厂提供实时粒度数据，安装速度快，调试简单，运行稳定。快速无损分析，每秒产生多达4个完整的粒度分布。分析软件有助于与工厂的控制平台集成，实现测量的完全自动化。多重散射专利技术，每小时分析样品可达20Kg。

Insitec Cement LabsizerTM边线颗粒度分析仪

在手动和自动实验室中提供可靠的大容量干粉测量。在水泥厂线边实验室具有挑战性的环境中，依然可以提供一致性的测量结果，且无需更多维护。

大多数自动化实验室需要控制被测样品的数量，Insitec Cement LabsizerTM可测量5g至150g以上的全量样品。通用性足以满足任何客户的需求，其模块化设计意味着每个组件都可以分为模块。这有助于在大多数现有自动化实验室或合作伙伴的集成解决方案中进行安装。

05 水泥实验室集成自动化

自动化实验室是一个采用多学科策略，通过充分利用各种技术来提高客户生产率并缩短实验室检测周期。基于客户需求，客户可充分参与自动化实验室的设计。

马尔文帕纳科的自动化项目可以涵盖过程控制和质量控制涉及的所有步骤。马尔文帕纳科拥有专门的自动化业务部门，专注于提供成套实验室解决方案，包含取样、制样、分析。我们从1994年开始构建自动化项目，在全球安装超过90套。

如下图，实验室自动化可以是由机器人将取样输送设备、制样设备及荧光仪、衍射仪相联的自动化系统，也可以是取制样设备，包括样品接收系统、制样系统（样品缩分、自动研磨压片与/或自动熔样）、样品传送系统（皮带，机械手）、完全一体化与检测设备相联的自动化系统。

Zetium 荧光仪和 Aeris 衍射仪，以及样品制备系统均可以集成到水泥自动化实验系统中，从仪器侧面或背面装载样品。可包括可选样品翻转装置，确保正确定位样品。

Instec Cement LabsizerTM 同样可接受全自动实验室机械手直接放置的样品，精确分析样品的粒度分布。

06 回转窑协同处置固废危废检测

将满足或经过预处理后满足入窑要求的固废危废物料投入回转窑，在进行水泥熟料生产的同时实现对其无害化处理是水泥工业提出的一种固废危废物的处置手段。

同时水泥窑协同处置城市垃圾、污泥、危险废弃物也是有效解决环境困境，实现城市及工业废弃物减量化、无害化、资源化的最佳技术路线与解决方法之一。利用XRF荧光分析仪分析固废危废物、熟料及水泥中的重金属及有害元素的含量，具有制样简单、分析速度快等优势。

解决方案1：

波长色散XRF: Zetium 光谱仪 (1kW/2.4kW/4kW)
软件配置：无标样分析软件Omnian*

解决方案2：

能量色散XRF：Epsilon 4 台式能谱仪/ Epsilon 1 台式XRF能谱一体机
无标样分析软件 Omnian*

*Ominan无标样定量分析，具有充分的灵活性，准确且不需要相似的标样，便于数据比较和趋势分析，是理想的筛选工具。

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http://malvernpanalytical.mikecrm.com/LeUvD3c

公司使命目标

Malvern Panalytical 的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。