应用笔记
用于水泥分析的便携式XRD和XRF分析仪
奥林巴斯便携式X射线衍射和手持式X射线荧光分析仪可协助技术人员、工程师和科学家对各种水泥、混凝土和各种成分进行实时的定量识别。通过这些小巧紧凑的分析仪在现场进行的分析，可以快速、准确地识别和量化材料相。
将水泥样品送到外部实验室可能会需要几天或几周的时间，而使用奥林巴斯便携式XRD和手持式XRF技术只需几分钟或几秒钟就可以完成水泥分析。 在水泥生产和质量控制过程中使用这些仪器，有助于确保从采石场、储矿堆和筒仓接收到合格的来料，然后再将通过配料工艺获得的符合标准的材料送到窑炉和碾磨器中。
- 在现场核查钙的含量水平
- 了解从地下采掘的材料的质量
- 了解储料场每堆材料的化学元素成分
- 确保从储料场接收正确的材料送到窑炉
- 确保添加的是正确的矫正材料
- 分析进料流材料
- 检测石膏来料中是否含有适量的硫酸盐（SO4）
- 检测来自窑炉的混合材料，以加快转换的速度
- 了解混合堆料的化学成分，以便更好地完成再配料操作
- 对制成窑砖的来料进行质量控制，以确保窑砖材料正确，进而可避免过早出现问题
奥林巴斯XRD分析仪的优势特性
奥林巴斯便携式XRD技术具有许多优点，包括：
- 分析迅速：从样品制备到分析只需几分钟时间
- 几乎不用维护：无需压缩气体、水冷装置、二次冷却器或外部变压器即可运行，减少了停机情况和运营成本
- 样品制备简单：各种经验水平的操作人员都可以在现场使用研钵和研杵快速完成简单的研磨过程，无需复杂的设备
- 样品托架小巧：与传统XRD分析仪需要大批量样品不同，便携式XRD分析仪仅需要15毫克材料
奥林巴斯XRD分析仪机身小巧，使用方便，其分析能力堪比大型、复杂的实验室系统，是一种高性价比的解决方案。
奥林巴斯便携式XRD分析仪可以在现场实时辨别各种矿物相，而无需考虑材料的化学成分和取向方向。 各种材料都可以使用我们的铜靶X射线管衍射分析仪进行分析，这些材料包括波特兰水泥、混凝土、石膏、石灰石、火山灰等。
奥林巴斯XRD分析仪可以检测用于水泥生产过程的各种材料。
工程师可以在现场使用这些即时信息，更好地了解水泥的化学比例和等级，并对制造过程中使用的添加剂进行分析。 在工厂，工程师可在现场获得化学成分或物相分析结果，进而减少了需要截停以进行重新配料的不合规格的熟料、原材料和添加剂的量。
如上面的衍射图所示，奥林巴斯的 II和 III XRD分析仪可以快速识别水泥和集料行业中的各种物相。 其中包括采石场材料的钙含量、石膏进料流的硫酸盐含量，以及制造过程中使用的添加剂或出现的瑕疵。 使用奥林巴斯分析仪中集成的创新型自动相识别和定量软件，或使用独立的软件包（如Xpowder，标准配置）可以对每种成分进行实时辨别和量化分析。这些选项有助于在整个水泥制造过程中更轻松、更迅速地定量相信息，完成矿物学分析。
技术人员正使用TERRA II便携式XRD分析仪进行快速检测。65 66
额外的相识别
混凝土和水泥主要由硅酸钙、硫酸盐、碳酸盐及二氧化硅组成。奥林巴斯便携式XRD分析仪不仅可以轻松快速地对这些成分进行量化分析，还可以识别产品中其他的相。这些相包括亚硫酸盐，也称为白钨石。
高含量的亚硫酸盐会导致能源成本增加，生产效率降低。我们的TERRA II和BTX III便携式XRD分析仪可以快速、轻松地识别和量化亚硫酸盐，如下图所示。
对波特兰水泥进行XRD分析，可识别和量化亚硫酸盐。
除了所需的具有硅酸钙相的铝石、落叶松石和辉石之外，商业级波特兰水泥中还含有大量（20%）的亚硫酸盐污染物。由于生产过程中窑炉或旋风分离器中的温差，导致出现了这种情况或产生类似的中间相，例如碱式氯化物或碱式硫酸盐。
当这些环状亚硫酸盐出现在窑炉的结垢中时，会引起各种问题，如破坏窑炉的密封性，增加能源消耗，让更多的粉尘进入窑炉，且会降低安全性。随着时间的推移，这些结了垢的窑炉可能会出现耗资不菲的计划外停工，因此及早发现这些潜在的污染相非常重要。
博格计算
博格计算用于根据各种氧化物（包括氧化硅、氧化铁、氧化铝和氧化钙）的含量，快速、简便地估算波特兰水泥熟料中的四种主要矿物质：白云石、白矾石、铝酸盐和铁酸盐。 博格计算如下所示：
白云石 (Ca3Si): C3S = 4.0719CaO - 7.6024SiO2 -1.4297Fe2O3-6.7187Al2O3
白矾石 (Ca2Si): C2S = 8.6024SiO2 + 1.0785Fe2O3 + 5.0683Al2O3 - 3.0710CaO
铝酸盐 (Ca3Al): C3A = 2.6504Al2O3 - 1.6920Fe2O3
铁酸盐 (Ca4AlFe): C4AF = 3.0432Fe2O3
奥林巴斯Vanta手持式XRF分析仪可以在30秒或更短的运行时间内对这些成分进行量化分析。 使用商用波特兰水泥样品，您可以直接在分析仪上快速计算这些矿物质的未知含量。
Vanta手持式XRF分析仪可以帮助您轻松、实时地检测水泥熟料的关键成分，无需借助任何其他外部设备，如上图所示。Vanta XRF分析仪与TERRA II或BTX III便携式XRD分析仪配合使用，打造出一个用于混凝土和水泥分析的完整工具套装。
使用Vanta XRF分析仪可以快速轻松地进行水泥分析。
Vanta XRF分析仪是一款用于水泥制造过程的坚固、可靠的仪器。
请了解有关手持式XRF和便携式XRD分析仪的更多信息
您想了解更多有关在水泥生产过程中使用手持式XRF和便携式XRD分析仪的信息吗? 请与您所在地的销售代表联系，让其为您安排一次演示，或阅读以下资源库中的材料：
Olympus、Olympus徽标、Vanta、BTX和TERRA是奥林巴斯公司或其子公司的商标。
SwiftMin是MinEx CRC公司的注册商标。
https://main--eds-evident-website--evident-scientific.hlx.live/zh/authors/josh-litofsky/
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.
应用所使用的产品
https://main--eds-evident-website--evident-scientific.hlx.live/en/vanta/
Vanta 分析仪
Vanta手持式XRF分析仪系列是我公司新近推出的一款性能强大的手持式XRF设备，可以为那些要求在野外环境获得精准分析水平的用户，进行快速精确的元素分析。分析仪的机身非常坚固，符合IP55或IP54评级标准，通过了坠落测试，可以正常运行更长的时间，而且其拥有成本较低。