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시멘트 제조에서 효율성과 제품 품질, 수익성을 개선하는 첨단 기술
시멘트 제조 방법 및 프로세스는 시장 수요, 경쟁 압력, 새로운 경제 현실과 정부 규제를 수용할 수 있도록 속도를 높여 발전해야 합니다. Thermo Fisher Scientific은 수익성 증가에 초점을 맞춰 시멘트 제조 공정을 개선하는 기술을 개발하고 응용하는 데 있어 가장 믿을 수 있는 업계 파트너입니다. 고급 기술에 대해 알아보고 운영 상의 이점을 얻기 위해 해당 기술을 어떻게 적용할 수 있는지 알아보십시오.
PGNAA/PFTNA(Prompt Gamma Neutron Activation Analysis/Pulsed Fast Thermal Neutron Activation)
공정 최적화에서 실시간 품질 관리에 사용되는 PGNAA/PFTNA는 전체 원료 물질 공정 스트림에 대한 고주파 온라인 원소 분석을 제공합니다. PGNAA/PFTNA를 사용하는 분석기는 컨베이어 벨트에 직접 배치되며 전체 원료 물질 단면을 투과하여 시료 또는 표면 판독 뿐만 아니라 전체 물질 흐름을 분 단위로 균일하게 측정합니다. 시멘트 제조업체는 공장에서 원료 물질의 품질 관리와 석탄 발전의 관리라는 두 가지 주요 업무 분야에서 이러한 기술의 혜택을 누릴 수 있습니다.
시멘트의 주요 원소 성분은 칼슘, 알루미늄, 철, 실리콘입니다. 그러나, 종종 공정에 부정적인 영향을 미치는 산화마그네슘과 나트륨, 칼륨, 황 등의 알칼리 물질 등 원치 않는 성분이 석회암, 점토, 사암 내에 존재합니다. 그런 경우, 최종 사용자는 PGNAA 기술을 통해 석회석의 MgO 수준을 모니터링하고 그에 따라 조정할 수 있습니다.
이 기술은 또한 공장에 전력을 공급하는 석탄 배합을 제어하는 데에도 유용합니다. 따라서 시멘트 생산업체는 저렴한 석탄과 고가의 석탄을 “혼합”하여 연료 비용을 추가로 절감하고 킬른(kiln)에 일관성 있는 피드(feed)를 공급합니다.
X선 형광 분석
X선 형광 분광학(XRF)은 물질의 원소 조성을 파악하는 데 사용되는 비파괴 분석 기법입니다. XRF 분석기는 1차 X선 선원에 의해 여기(excited) 될 때 시료에서 방출되는 형광(또는 2차) X선을 측정함으로써 작동합니다. 시료에 존재하는 각 원소는 특징적인 형광 X선 또는 “고유한 지문(fingerprints)”을 생성합니다. 이러한 지문(fingerprints)은 각 원소마다 뚜렷하게 다르기 때문에, XRF 분석은 정량적 및 정성적 측정을 하는 데 뛰어난 도구입니다. 시멘트 제조에서 XRF는 원료 물질, 클린커(clinker), 완제품의 분석에 사용됩니다.
X선 회절 분석
다목적 비파괴 분석 기술인 X선 회절(XRD)을 사용하면 결정질 물질의 세부 상 및 구조 정보를 빠르게 획득할 수 있습니다. X선 회절(Bragg의 법칙)의 발견으로 물리학자, 화학자, 재료 과학자 및 금속공학자는 구조와 특성 간 관계를 연구하여 재료 과학 및 기술에서 새로운 발견에 도달할 수 있었습니다.
X선 형광(XRF) 분석은 시료의 원소 조성을 식별하지만 다양한 원소가 어떻게 결합되는지에 대한 정보는 제공하지 않습니다. 이러한 광물학적 정보는 X선 회절을 통해서만 얻을 수 있습니다. 일반적인 결정질 시료에서 XRF는 예를 들면 총 Ca 농도를 측정할 수 있습니다. XRD를 사용하면 암석, 광물, 산화물 물질, 제품 등의 결정질 물질에서 상(phase) 또는 화합물을 분석할 수 있습니다. 동일한 샘플에서 XRD는 분석을 한 단계 더 발전시키고 CaO, CaCO3, Ca(OH)2 함량 및 기타 Ca 상에 대한 정보를 제공합니다.
방사선 검출
채광 산업 및 채광된 광물을 활용하는 광산업은 다양한 자연 발생 방사능 선원에 노출됩니다. 그리고, 시멘트 생산에서 방사능 측정 및 분석 기법(예: X선 및 감마선 분석기)의 광범위한 사용으로 인해 노출 가능성이 크게 증가합니다. 자연 및 인공 방사능 선원은 모두 적절하게 관리되지 않으면 잠재적으로 위험하며 생명에 위협이 됩니다.
제조 공정 전반에 걸쳐 다양한 유형의 방사선을 검출하는 것은 작업자 안전 및 품질 관리에 있어 가장 중요합니다. 방사선 검출 기술은 여러 장치를 통해 제공될 수 있으며, 각 장치는 모니터링되는 방사선의 유형, 환경 조건 및 소스별로 적용됩니다.
휴대용 방사선 검출 장치는 정확한 선량률 측정을 통해 감마 방사선을 실시간으로 검출하고, 방사능 발견을 검증하고 방사능이 자연 방사능인지 인공(man-made) 유래 방사능인지를 평가합니다. 높은 감도의 중성자 반응 및 알람 임계값의 휴대용 장치를 착용하여 감마 감도 및 에너지 보상 선량률 측정을 모니터링할 수 있습니다.
정보학
시멘트 생산자가 생산성, 효율성 및 수익성을 전례 없는 수준으로 향상시킬 수 있는 첨단 물질 분석 기기입니다. 이러한 개선은 전문화된 소프트웨어와 정보학을 통해 더욱 확대될 수 있습니다. 당사의 시스템은 실험실 및 현장 장비 간 연결을 제공하는 동시에 풍부한 정보 분석, 최적화된 관리 제어 기능을 제공함으로써 장비의 유용성을 구현합니다. 예를 들어 XRF와 PGNAA 원소 분석기를 연결하면 두 시스템의 데이터 비교를 통해 최고의 운영 효율성을 보장할 수 있습니다. 기타 특수 소프트웨어는 생산성을 극대화하고 품질을 관리할 수 있도록 원료 물질 공급 속도를 실시간으로 자동 조정해 줍니다. 시멘트 산업을 위한 당사의 첨단 특수 정보학 시스템은 기술 투자 대비 수익을 추가해드립니다.
실험실 자동화
시멘트 제조업체는 실험실 자동화 기술을 통해 공정 관리 및 효율성을 한층 더 높일 수 있습니다. XRF 분석기를 완전히 자동화하여 처리량을 높이고, 분석 정확도를 개선하며, 비용을 절감할 수 있습니다. 이러한 수준의 자동화는 완벽한 실험실 워크플로우 솔루션을 제공하며, 매우 중요한 생산 관리 환경에서 반응 시간을 단축하고, 시료 처리 속도를 높이고, 자동 시료 전처리의 가용성을 높일 수 있습니다.
배기 가스 분석
저희는 까다로운 작업 및 환경 모니터링 시스템에 대한 완벽한 설계와 실행을 위해 40여년 동안 헌신해왔습니다. 업계에서 오랜 기간에 걸쳐 달성한 남다른 성과와 함께 당사의 최첨단 기술이 당사의 각 시스템에 적용되어 있습니다.
당사의 가스 및 미세입자 배기 가스 분석기는 NO, NO2, NOx, SO2, CO, CO2, 오존, 비-메탄 탄화수소, 사용자가 필요로 하는 기타 가스뿐만 아니라 다양한 생산 단계에서의 공정 가스 전체 스펙트럼을 모니터링하고 검출합니다. 당사의 분석기는 비분산 적외선(NDIR), 화학 발광, 펄스 형광 및 불꽃 이온화 검출(FID), 원자 형광, 투과율계, 초음파 모니터, 완전 추출 및 희석 추출 프로브 등 다양한 기술을 활용합니다. 이러한 기술을 조합하여 사용하면 고객의 특정 공기 품질 모니터링 요구 사항을 충족하면서 규제 지침을 준수할 수 있습니다. 이 시스템은 US EPA 40CFR Part 60 및 75 표준에 따라 제작되었고 최고의 감도, 정확도 및 안정성을 제공합니다.
