>> Thiết bị phân tích nhanh PGNAA dùng trong các nhà máy xi măng (Phần 2)
1. Phân tích thời gian thực đối với nguyên liệu thô và nguyên liệu hỗn hợp trên băng tải
Máy GEOSCAN-C đã được phát triển nhằm đáp ứng những yêu cầu của thị trường đối với một loại máy phân tích có độ chính xác và tin cậy cao. Scantech đã dựa trên kinh nghiệm rộng lớn của mình trong phân tích thời gian thực để tạo ra một thiết bị sử dụng công nghệ tiên tiến, các kỹ thuật thực hiện trên băng tải, kỹ thuật truy vấn nơtron, được thiết kế chuyên biệt cho các ứng dụng công nghiệp trong ngành xi măng. Công nghệ này có thể ứng dụng đối với nhiều loại vật liệu rời với điều kiện các vật liệu này là vật liệu rắn và chứa trên băng tải.
GEOSCAN-C sử dụng kỹ thuật phân tích tia gama cảm ứng nơtron được biết đến với cái tên PGNAA (Prompt Gamma Neutron Activation Analysis – Phân tích Kích hoạt Gama Nơtron Tức thời). Bộ phân tích mới được ra mắt này đã được phát triển với sự hợp tác của các công ty tài nguyên và chính họ là người đã định rõ các đặc điểm chức năng cần thiết.
GEOSCAN-C liên tục phân tích các vật liệu được vận chuyển bằng băng tải ở thời gian thực, cung cấp các kết quả chính xác từng phút một cho các ứng dụng điều khiển quá trình theo yêu cầu chẳng hạn như giám sát khai thác mỏ, sắp xếp quá trình sản xuất dựa trên chất lượng nhằm khai thác các vật liệu có tính thương mại mà không cần phải xử lý thêm, xây kho dự trữ, biên bản vận chuyển, giám sát sản phẩm và tối ưu hóa vận hành của nhà máy. Bởi vì GEOSCAN-C sẽ được lắp đặt trên các băng tải hiện hành do đó không cần trang bị thêm các thiết bị để lấy mẫu, các điểm chuyển và các thiết bị vận chuyển vật liệu.
Ví dụ như, GEOSCAN-C đo đạc thành phần cấu tạo của đá vôi và sét sau công đoạn đập để cung cấp các thông tin phản hồi về bề mặt mỏ cũng như cung cấp các thông tin phục vụ việc xây dụng kho chứa. Các ứng dụng tương tự như vậy cũng được đưa vào bất kỳ một quá trình khai thác vận chuyển các vật liệu rời, chẳng hạn như quặng sắt, các kim loại gốc, quặng nhôm hay manhezit. GEOSCAN-C cũng có thể được sử dụng để tự động trộn vật liệu để đảm bảo việc nạp liệu đồng đều cho quá trình tiếp theo hay ghi lại chất lượng vật liệu trong một đợt vận chuyển.
2. Mô tả kỹ thuật
GEOSCAN-C sử dụng kỹ thuật phân tích kích hoạt nơtron bằng tia gama tức thời để thực hiện phân tích thành phần và sử dụng kỹ thuật truyền vi sóng để thực hiện phân tích độ ẩm của vật liệu đi qua nó trên một băng tải tiêu chuẩn. Thông tin được thu thập liên tục và kết quả được cập nhật từ 1 đến 5 phút một lần để đáp ứng các yêu cầu điều khiển qui trình.
Máy GEOSCAN-C tiêu chuẩn được thiết kế để có thể lắp đặt với các băng tải có chiều rộng từ 600 mm đến 1400 mm với các góc máng tải từ 300 đến 450. Do chiều dài của GEOSCAN-C chỉ có 1000 mm nên nó khớp với các bánh răng puli gần nhau mà không tiếp xúc với băng tải, do vậy không cần phải điều chỉnh biên dạng răng, và không cần phải kiểm tra hay thay thế thường xuyên các panel trượt do ăn mòn. Tốc độ của vật liệu và của băng tải không giới hạn, chịu sự chi phối của tốc độ băng tải và kích thước của khối lớn nhất. Chiều cao tính từ đáy băng tải của vật liệu nên giữ ở mức 200 mm để đảm bảo cho sự vận hành tối ưu. Đường rãnh tối đa trong tunen phân tích trên máng tải là 300 mm trong cac GEOSCAN-C tiêu chuẩn và 400 mm trên GEOSCAN lớn hơn.
GEOSCAN-C được cấu tạo từ hai phần:
Khung chính là một đơn vị riêng lẻ chứa nguồn phóng xạ, các thiết bị dò và các thiết bị điện tử. Nguồn phóng xạ được đặt dưới phần giữa của băng tải, bao quanh bởi các vật liệu chắn ở phần thấp hơn. Phần trên chứa bảng có nhiều bộ dò tia gama. Hộp chứa các thiết bị điện tử làm bằng thép không rỉ gắn trên khung chính được đệm kín để ngăn không cho nước và bụi vào. Nó bao gồm máy tính phân tích, modem, UPS, các modul vào/ra và đường tiếp cận nguồn phóng xạ.
GEOSCAN-C có một tấm chắn bên có thể tháo rời trong trường hợp lắp thêm băng trong suốt quá trình lắp đặt. Băng không tải khi quay lại sẽ chạy dưới bộ phân tích.
Ăng ten siêu tần được lắp trong một khung riêng rẽ đặt trong phạm vi 5m của khung chính, và nhập các dữ liệu siêu tần vào trong hộp điện tử.
2.1. Các đặc điểm về an toàn
Phần thấp hơn, giữ nguồn nơtron Cf-252, đã được thử nghiệm đầy đủ và phù hợp với các tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt trên thế giới. Máy GEOSCAN-C sử dụng các vật liệu bảo vệ sinh học không tan chảy dưới ánh nắng mặt trời chiếu trực tiếp hay lửa. các vật liệu bảo vệ trong phần dưới đã qua thử nghiệm cháy tại nhiệt độ 8000 C trong 30 phút mà không ảnh hưởng đến tính nguyên vẹn của bộ phận chứa nguồn nơtron Cf-252. (kết quả thử nghiệm này được dẫn chứng trong bài “Nghiên cứu về Sức khỏe và An toàn”.).
Máy GEOSCAN-C có các đèn chỉ thị màu đỏ và xanh được gắn ở vị trí dễ quan sát trên cửa của Hộp Điện tử để chỉ thị vị trí của nguồn Cf-252. Khi đèn đỏ sáng (“BEAM ON”) thì có nghĩa là nguồn được sử dụng, trong khi đó nếu đèn xanh sáng (“BEAM OFF”) thì có nghĩa là nguồn đã được lưu trữ an toàn (hoặc được loại bỏ, nếu không bao gồm một hộp lưu trữ nguồn). các chuyển mạch lân cận trên hộp nguồn nối các đèn trong một hệ “kháng lỗi”.
Máy GEOSCAN-C có thể được cung cấp cùng với một cơ chế truyền động nguồn tự động tùy chọn và cơ chế này lưu trữ nguồn trong một diện tích có trường bảo vệ lớn hơn vị trí của băng bất kỳ khi nào việc phân tích là không cần thiết.
Máy GEOSCAN-C tuân thủ theo đúng các tiêu chuẩn do Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IAEA), Bộ Y Tế Australia và Ban điều hành năng lượng nguyên tử Mỹ (NRC) thiết lập.
2.2. Các ưu điểm của máy GEOSCAN-C
2.3. Quang phổ kế
Máy GEOSCAN-C được gắn một bảng với nhiều máy dò thích hợp, có nguyên lý tương tự như các mắt ghép của một con côn trùng. Bảng ghép này khắc phục được những hạn chế của các hệ thống dò truyền thống có hiệu suất thấp. Quang phổ kế GEOSCAN-C có thể vận hành với tốc độ tính cao hơn các hệ thống truyền thống với hiệu suất tích sung thấp. Cải tiến này cải thiện đáng kể tín hiệu trong trường hợp tỷ lệ ồn cao và cải thiện độ phân giải phổ đỉnh. Quang phổ kế GEOSCAN-C cho kết quả lấy mẫu ổn định hơn và có khả năng thực hiện trên nhiều loại vật liệu hơn.
2.4. Cơ cấu thép
Máy GEOSCAN-C được lắp trong vỏ thép có độ ổn định nhiệt cao, đảm bảo tuổi thọ và thời gian bảo dưỡng lâu dài ngay cả khi vận hành trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.
2.5. Tính ổn định về nhiệt
Để đảm bảo việc vận hành tối ưu của tất cả các máy phân tích PGNAA thì phải có sự ổn định về nhiệt độ đối với cả các máy dò và các thiết bị điện tử. Máy GEOSCAN-C sử dụng một hệ thống điều khiển nhiệt độ ở trạng thái rắn rất đơn giản, và có thể tránh được các vấn đề liên quan đến làm mát bằng tuần hoàn chất lỏng. Máy GEOSCAN-C không sử dụng máy lạnh, bơm và lưu chất làm lạnh.
2.6. Định lượng dựa trên chuẩn đoán thời gian thực
Modul chuẩn đoán thời gian thực này có thể truy cập vào tất cả các hệ thống phụ cần thiết của máy GEOSCAN-C. Cơ cấu này giúp cho máy có thể thực hiện chuẩn đoán lỗi tức thời và cho phép người vận hành ngay tại hiện trường có thể sửa chữa phần cứng một cách đơn giản. Chuẩn đoán vấn đề chính xác sẽ giảm việc phải gọi điện để yêu cầu khắc phục sự cố và giảm thời gian phải có mặt tại hiện trường khi yêu cầu cần phải đến hiện trường để khắc phục các sự cố kỹ thuật.
Các đường dẫn truy cập vào hệ thống chuẩn đoán có thể thực hiện từ:
Đường dẫn nhận dữ liệu tương thích với PLC
Kết nối của laptop của kỹ sư dịch vự đến máy phân tích
Các vị trí từ xa thông qua modem
Máy tính hiển thị scan trên công trường
2.7. Truy cập từ xa
Truy cập từ xa có thể thực hiện tốt nhất thông qua kết nối Internet băng thông rộng VPN, tuy nhiên khi việc kết nối này không thể thực hiện đươc thì phải dùng đến modem. Cho phép truy cập từ xa đến máy phân tích là một đặc tính then chốt để đảm bảo dễ dàng bảo dưỡng, phát hiện lỗi phần cứng và phần mềm, tăng cường phần mềm và hỗ trợ bảo dưỡng từ xa. Việc truy cập trực tiếp vào máy GEOSCAN-C được cung cấp với mục đích quan sát:
Phần mềm hệ điều hành
Modul chuẩn đoán bao gồm giám sát nhiệt độ và điện áp
Các tham số định lượng
Tất cả các tham số nguyên tố và tham số được suy ra, cả hiện tại và trước đó
Các dữ liệu quang phổ thô
Truy cập từ xa cũng có thể được sử dụng để tải các kết quả kiểm tra định lượng và thiết lập các thay đổi về cấu hình hiển thị theo yêu cầu của khách hàng.
2.8. Máy tính hiển thị Scan
Trạng thái và các kết quả phân tích của máy GEOSCAN-C được đưa ra bằng một giao thức Modbus thông qua Ethernet hay cáp quang kết nối trực tiếp tới hệ thống điều khiển của nhà máy hoặc các hệ thống chủ, chẳng hạn như CITECH. Các giao thức liên lạc hay các loại kết nối khác là tùy chọn và sẽ được thực hiện khi khách hàng yêu cầu.
Các kết quả cũng có thể được truyền đến máy tính tiếp nhận dữ liệu và điều khiển giám sát scan tùy chọn (SCADA) và máy tính này cũng cung cấp thêm các báo cáo và hiển thị. Phần mềm cơ sở do công ty Intellution của Mỹ viết và có tên là iFIX. Phần mềm này chạy trên hệ điều hành Microsoft Windows và đã được thiết lập cấu hình chuyên biệt cho ứng dụng của máy GEOSCAN-C. Hơn nữa, Scantech có thể tùy chỉnh phần mềm để phù hợp với các yêu cầu vận hành và điều khiển quy trình đặc biệt của từng nhà máy. Chúng tôi rất hoan nghênh và khuyến khích sự tham gia của tất cả những ai đang sử dụng hệ thống trong bước thuyết minh tiêu chuẩn kỹ thuật và thiết lập cấu hình này.
Các đặc điểm của superSCAN bao gồm:
Đồ thị xu hướng và bảng kết quả trong Dry Basis
Phân tích tức thời trong Loss Free Basis và Dry Basis
Bình quân dao động ngang trong Loss Free Basis và Dry Basis
Bình quân tích tụ nước trong Loss Free Basis và Dry Basis
Phân tích dự trữ nước trong Loss Free Basis và Dry Basis (lên tới 4 bể dự trữ có thể được thực hiện đồng thời)
Các tham số điều khiển chất lượng
Tình trạng máy phân tích
Quản lý cảnh báo, cả những đặc tính vận hành của máy GEOSCAN-C và các tham số nguyên tố cơ bản (chẳng hạn như “tỷ lệ AL2O3 cao”) cũng có thể được cảnh báo
Đưa ra báo cáo phân tích thống kê
ximang.vn(ST)