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            馬爾文帕納科
            Malvern Panalytical

            馬爾文帕納科

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            【熱點應(yīng)用】用X射線衍射分析燒結(jié)礦減少二氧化碳排放

            【熱點應(yīng)用】用X射線衍射分析燒結(jié)礦減少二氧化碳排放
            馬爾文帕納科  2023-06-15  |  閱讀:1427

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            本文摘要

            快速準(zhǔn)確的分析燒結(jié)礦的物相組成和化學(xué)成分對鋼鐵工業(yè)不斷提高的質(zhì)量要求和節(jié)能減排來說是至關(guān)重要的。


            本文通過實驗展示了Aeris金屬版X射線衍射儀快速分析燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中的工藝相關(guān)參數(shù)以及獲得的典型結(jié)果。


            01背景介紹

            燒結(jié)礦是鋼鐵工業(yè)的重要原料。由于質(zhì)量要求的提高以及降低能耗和減少碳排放的需要,快速準(zhǔn)確地分析燒結(jié)礦的物相組成和化學(xué)成分是非常重要的。每噸鐵礦石燒結(jié)礦的燃料消耗約為60千克焦炭。由于過程控制的改進,減少燃料的使用可以顯著節(jié)約能源和成本。


            X射線衍射(XRD)是分析燒結(jié)礦生產(chǎn)過程中工藝相關(guān)參數(shù)的一種快速、經(jīng)濟的方法。Aeris金屬版是第 一臺專為鋼鐵生產(chǎn)過程控制而設(shè)計的臺式X射線衍射儀。在本數(shù)據(jù)表中,我們展示了Fe2+(FeO)含量、堿度和物相組成分析的典型結(jié)果。


            實驗內(nèi)容


            為了展示Aeris金屬版的性能,對燒結(jié)礦生產(chǎn)不同階段的幾個樣品進行了分析。所提供的數(shù)據(jù)是用鈷靶X射線測量的,鈷靶X射線能產(chǎn)生高分辨率數(shù)據(jù),特別適用于鐵含量高的樣品。每個樣品的測量時間為5分鐘,然后進行數(shù)據(jù)處理和評估。


            結(jié)果與討論


            Aeris使用XRD,結(jié)合全自動Rietveld擬合和偏最小二乘法(PLSR)回歸,分析了總共48個單獨的燒結(jié)礦樣品,其FeO值在5% 到9.3%之間,堿度(CaO/SiO2)在1.5到1.7之間。除了物相組成外,包括非晶含量、FeO含量和堿度也都可通過這5分鐘的掃描數(shù)據(jù)來獲得(圖1)。

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            圖1,鐵燒結(jié)礦測量數(shù)據(jù)的XRD精修表征樣品的全部物相


            將衍射儀提供的值與獨立測定的FeO(濕法化學(xué))和堿度(X射線熒光)參考值進行比較,結(jié)果顯示出非常好的一致性。即使是工藝參數(shù)的微小變化也可以識別出來,從而對燒結(jié)工藝進行非常有效的篩查(圖2a)。

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            圖2 (a)將通過XRD獲得的FeO和堿度與獨立參考值進行比較


            通過對燒結(jié)礦樣品進行50次單獨測量并重復(fù)運行自動分析,測試儀器分析的重復(fù)性。結(jié)果表明,該分析穩(wěn)定可靠,F(xiàn)eO和堿度的估計標(biāo)準(zhǔn)偏差(3σ)分別為0.168 wt.%和0.009(圖2b)。

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            圖2 (b)自動XRD分析程序的可重復(fù)性


            結(jié)論

            Conclusion

            結(jié)果表明,Aeris金屬版臺式X射線衍射儀是快速測定燒結(jié)礦生產(chǎn)中FeO、堿度和其他工藝相關(guān)參數(shù)的可靠工具。準(zhǔn)確測定物相組成(包括非晶態(tài)部分)和工藝參數(shù)有助于改進工藝,最 終有助于降低能耗和二氧化碳排放。


            相關(guān)產(chǎn)品簡介

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            Aeris Metals edition


            Aeris金屬版是第 一臺專為鋼鐵生產(chǎn)過程控制而設(shè)計的臺式X射線衍射儀。具有低成本、高性能、操作簡單的諸多優(yōu)勢。Aeris金屬版還是首 個全自動化的臺式X射線衍射系統(tǒng),可輕松整合到工業(yè)生產(chǎn)控制中。

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            馬爾文帕納科的使命是通過對材料進行化學(xué)、物性和結(jié)構(gòu)分析,打造出更勝一籌的客戶導(dǎo)向型創(chuàng)新解決方案和服務(wù),從而提高效率和產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。通過利用包括人工智能和預(yù)測分析在內(nèi)的最近技術(shù)發(fā)展,我們能夠逐步實現(xiàn)這一目標(biāo)。這將讓各個行業(yè)和組織的科學(xué)家和工程師可以解決一系列難題,如最 大程 度地提高生產(chǎn)率、開發(fā)更高質(zhì)量的產(chǎn)品,并縮短產(chǎn)品上市時間。


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