中子水泥生料多元素分析仪

(1) 任务来源： 中子水泥生料多元素分析仪，是吉林省科技厅、吉林省科技发展计划项目，合同编号：20050323-2号。

(2) 应用领域和技术原理： 该项目研制的样机，主要用在水泥生产过程中出磨生料的快速检测，及时调整投料口的氧化物投放比例。还可以应用于各种矿石的检测。当用2.5MeV中子轰击水泥生料中各元素的原子核时，通过[n,γ]反应被水泥吸收，同时放出特征γ射线，这些特征γ射线包含了每种元素的特有信息。通过检测特征γ射线的能量可辨识出原料中元素的种类，通过检测特定能量γ射线的数量从而辨识出元素的含量。中子活化分析技术对水泥生料的检测就是利用俘获反应来确定待测样品中Ca、Fe、Al、Si四种元素含量的。

(3) 性能指标： 样机实际检测指标满足合同书的要求，主要性能指标： - 最小分辨时间：15分钟 - 中子管寿命：2000小时 - 石灰饱和系数(KH)标准偏差：≤0.01 - 硅酸率(SM)标准偏差：≤0.15 - 铝酸率(AM)标准偏差：≤0.15 - 合格率：≥85%

(4) 与国内外同类技术比较： 美国热电公司在1985年研制出世界上第一台实际应用于水泥行业的中子活化分析仪。目前，该类型分析仪除热电公司生产外，美国KSS设计与工程公司、芬兰Ima工程公司、澳大利亚Scantech有限公司等均有类似产品。我国1996年开始引进国外中子水泥元素分析设备，应用在新建和扩建的水泥企业。到目前已引进多台中子水泥分析设备，这些设备分别用于石灰石预均化前、原煤进厂和原料入生料磨前的在线成分分析。该项目利用氘氘中子发生器做中子源，研制的中子水泥生料多元素分析仪，是国内首创。

(5) 成果的创造性和先进性： 利用自产氘氘中子发生器做中子源替代了同位素中子源，进行水泥生料元素分析装置研究。由于中子发生器中子源具有可关断性，中子输出具有可控制性，所以很容易解决中子防护问题。由于采用中子法进行水泥出磨生料检测速度快，所以可及时指导投料计算机改变投料比例数据，保证产品质量稳定。克服了由于化学化验方法化验时间长，数据反馈慢的问题。

(1)任务来源：中子水泥生料多元素分析仪，是吉林省科技厅，吉林省科技发展计划项目，合同编号：20050323-2号。(2)应用领域和技术原理：该项目研制的样机，主要用在水泥生产过程中出磨生料的快速检测，及时调整投料口的氧化物投放比例。还可以应用于各种矿石的检测。当用2.5MeV中子轰击水泥生料中各元素的原子核时，通过[n,γ]反应被水泥吸收，同时放出特征γ射线，这些特征γ射线包含了每种元素的特有信息。通过检测特征γ射线的能量可辨识出原料中元素的种类，通过检测特定能量γ射线的数量从而辨识出元素的含量。中子活化分析技术对水泥生料的检测就是利用俘获反应来确定待测样品中Ca、Fe、Al、Si四种元素含量的。(3)性能指标：样机实际检测指标满足合同书的要求，主要性能指标：最小分辨时间：15分钟；中子管寿命：2000小时；石灰饱和系数(KH)标准偏差：≤0.01；硅酸率(SM)标准偏差：≤0.15；铝酸率(AM)标准偏差：≤0.15；合格率：≥85%。(4)与国内外同类技术比较：美国热电公司在1985年研制出世界上第一台实际应用于水泥行业的中子活化分析仪。目前，该类型分析仪除热电公司生产外，美国KSS设计与工程公司、芬兰Ima工程公司、澳大利亚Scantech有限公司等均有类似产品。我国1996年开始引进国外中子水泥元素分析设备，应用在新建和扩建的水泥企业。到目前已引进多台中子水泥分析设备，这些设备分别用于石灰石预均化前、原煤进厂和原料入生料磨前的在线成分分析。该项目利用氘氘中子发生器做中子源，研制的中子水泥生料多元素分析仪，是国内首创。 (5)成果的创造性和先进性：利用自产氘氘中子发生器做中子源替代了同位素中子源，进行水泥生料元素分析装置研究，由于中子发生器中子源具有可关断性，中子输出具有可控制性 ，所以很容易解决中子防护问题。由于采用中子法进行水泥出磨生料检测速度快，所以可及时指导投料计算机改变投料比例数据，保证产品质量稳定。克服了由于化学化验方法化验时间长，数据反馈慢的问题。