» Phân tích mất khối lượng khi nung (Loss on Ignition - LOI) là phép thử quan trọng trong kiểm soát chất lượng xi măng, giúp đánh giá độ ẩm, hàm lượng carbonate và các thành phần bay hơi trong nguyên liệu, clinker và xi măng thành phẩm. Việc ứng dụng công nghệ phân tích Split LOI tự động đang hỗ trợ các phòng thí nghiệm xi măng nâng cao độ chính xác, giảm sai số thao tác và cải thiện hiệu quả vận hành.
Yêu cầu kiểm soát chất lượng xi măng ngày càng khắt khe đang thúc đẩy các nhà máy tăng cường ứng dụng công nghệ phân tích hiện đại trong phòng thí nghiệm. Trong đó, phương pháp phân tích Split Loss on Ignition (Split LOI) kết hợp với hệ thống phân tích nhiệt trọng lượng bằng TGA đang được quan tâm nhờ khả năng theo dõi chi tiết các biến động thành phần vật liệu, hỗ trợ giảm sai số phân tích và nâng cao hiệu quả vận hành phòng thí nghiệm xi măng.
Split LOI giúp kiểm soát chi tiết thành phần vật liệu trong xi măng
Phân tích LOI từ lâu đã được sử dụng phổ biến trong ngành xi măng nhằm xác định mức mất khối lượng của mẫu khi được nung ở nhiệt độ cao. Kết quả LOI giúp đánh giá sự hiện diện của độ ẩm, carbonate và các thành phần dễ bay hơi có thể ảnh hưởng tới tính chất cơ lý, độ ổn định lưu kho và độ bền lâu dài của xi măng.
Trong các phương pháp LOI truyền thống, mẫu thường được nung tới khoảng 1000°C và chỉ ghi nhận tổng mức mất khối lượng. Tuy nhiên, phương pháp này chưa cho phép phân biệt rõ nguyên nhân gây biến động khối lượng ở từng giai đoạn nhiệt độ khác nhau.
Phân tích Split LOI được áp dụng nhằm tách riêng mức mất khối lượng tại các mốc nhiệt độ quan trọng trong sản xuất xi măng. Thông thường, quá trình phân tích tập trung vào hai giai đoạn chính.
Ở khoảng 550°C, mẫu giải phóng độ ẩm tự do và các thành phần bay hơi ở nhiệt độ thấp.
Ở khoảng 950°C, các hợp chất carbonate phân hủy và giải phóng CO₂.
Thông qua việc xác định chênh lệch khối lượng tại từng giai đoạn, phòng thí nghiệm có thể đánh giá riêng biệt độ ẩm và lượng CO₂ liên quan đến carbonate trong vật liệu. Điều này giúp tăng khả năng kiểm soát biến động nguyên liệu, theo dõi chất lượng clinker và hỗ trợ truy xuất nguyên nhân khi các chỉ tiêu hóa học vượt ngoài giới hạn cho phép.
Tự động hóa phân tích TGA giúp giảm sai số và nâng cao hiệu quả phòng thí nghiệm
Trước đây, quá trình thực hiện Split LOI thường yêu cầu nhiều bước gia nhiệt hoặc phải can thiệp thủ công giữa các giai đoạn phân tích. Điều này làm tăng thời gian thử nghiệm và có thể phát sinh sai số trong quá trình vận hành.
Các hệ thống phân tích nhiệt trọng lượng TGA hiện nay cho phép thực hiện phép thử Split LOI trong một chu trình liên tục. Sau khi nạp mẫu và khởi động chương trình phân tích, thiết bị tự động gia nhiệt từ nhiệt độ phòng tới mức nhiệt đầu tiên để ghi nhận độ mất khối lượng, sau đó tiếp tục nâng lên mức nhiệt cao hơn mà không cần thao tác trung gian.
Toàn bộ giá trị LOI trung gian và tổng LOI được tính toán tự động, giúp hạn chế xử lý mẫu nhiều lần và giảm nguy cơ sai lệch kết quả phân tích.
Đối với các phòng thí nghiệm xi măng có khối lượng mẫu lớn, khả năng phân tích đồng thời nhiều mẫu giúp nâng cao năng suất và rút ngắn thời gian trả kết quả. Việc giảm thao tác thủ công cũng cho phép nhân sự tập trung nhiều hơn vào công tác đánh giá dữ liệu và kiểm soát quá trình sản xuất.
Một lợi thế khác của phương pháp tự động là khả năng duy trì tính lặp lại của phép thử. Các chương trình gia nhiệt, thời gian lưu nhiệt và điều kiện môi trường được thiết lập cố định cho toàn bộ quá trình phân tích, giúp giảm khác biệt kết quả giữa các ca vận hành hoặc giữa các thiết bị khác nhau.
Trong hoạt động kiểm soát chất lượng xi măng, dữ liệu Split LOI có độ ổn định cao giúp tăng độ tin cậy cho các phân tích hóa học theo tiêu chuẩn ASTM C114, đồng thời hỗ trợ theo dõi nguyên liệu đầu vào, clinker và xi măng thành phẩm hiệu quả hơn.
Xu hướng tự động hóa các phép thử phân tích đang trở thành một phần quan trọng trong quá trình nâng cấp phòng thí nghiệm ngành xi măng. Việc ứng dụng hệ thống Split LOI tự động không chỉ giúp cải thiện độ chính xác của phép thử mà còn hỗ trợ các nhà máy nâng cao hiệu quả kiểm soát chất lượng và tối ưu vận hành trong bối cảnh yêu cầu về chất lượng sản phẩm ngày càng cao.
Theo Worldcement
