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Tecnologías avanzadas para la fabricación de cemento con el fin de aumentar la eficacia, mejorar la calidad del producto y la rentabilidad
Los métodos y procesos de fabricación de cemento deben evolucionar con una velocidad cada vez mayor para adaptarse a las demandas del mercado, a las presiones de la competencia, a las nuevas realidades económicas y a las normativas gubernamentales. Thermo Fisher Scientific sigue siendo su socio industrial más fiable en el desarrollo y la aplicación de tecnologías que mejoran el proceso de fabricación de cemento y que se centran en el aumento de la rentabilidad. Explore las tecnologías avanzadas y cómo se pueden aplicar para beneficiar a sus operaciones.
Análisis por rayos gamma instantáneos de activación neutrónica/tecnología de impulsos rápidos y activación térmica de neutrones (PGNAA/PFTNA)
Utilizadas para el control de calidad en tiempo real en la optimización de procesos, las tecnologías PGNAA/PFTNA proporcionan un análisis elemental en línea de alta frecuencia de todo un flujo de proceso de materias primas. Los analizadores que utilizan PGNAA/PFTNA están situados directamente en la cinta transportadora y penetran en toda la sección transversal de la materia prima, lo que proporciona una medición uniforme minuto a minuto de todo el flujo de material, no solo de una muestra o de la lectura de superficie. Los fabricantes de cemento pueden beneficiarse de esta tecnología de dos maneras clave: el control de calidad de las materias primas y la gestión de la generación de energía de carbón en su planta.
Los principales componentes elementales del cemento son el calcio, el aluminio, el hierro y el silicio. Sin embargo, a veces existen elementos no deseados como el óxido de magnesio y los álcalis como el sodio, el potasio y el azufre dentro de la piedra caliza, la arcilla y la piedra arenosa que son perjudiciales para el proceso. En estos casos, la tecnología PGNAA permite al usuario final supervisar los niveles de MgO en la piedra caliza y ajustar en consecuencia.
Esta tecnología también es útil para controlar la mezcla de carbón que alimenta la planta, lo que permite a los productores de cemento “mezclar” carbón de bajo coste con carbón de mayor coste para proporcionar un ahorro adicional en combustible y una alimentación uniforme al horno.
Fluorescencia de rayos X.
La espectroscopia de fluorescencia de rayos X (XRF) es una técnica analítica no destructiva que se utiliza para determinar la composición elemental de los materiales. Los analizadores XRF funcionan midiendo los rayos X fluorescentes (o secundarios) emitidos por una muestra cuando se excitan por una fuente de rayos X primaria. Cada uno de los elementos presentes en una muestra produce un conjunto de rayos X fluorescentes característicos o “huellas únicas”. Estas huellas son distintas para cada elemento, lo que convierte al análisis XRF en una herramienta excelente para las mediciones cuantitativas y cualitativas. En la fabricación de cemento, XRF se utiliza para el análisis de materias primas, clínker y productos acabados.
Difracción de rayos X.
Obtenga de forma rápida información estructural y de fase detallada de los materiales cristalinos mediante difracción de rayos X (XRD), una técnica analítica versátil y no destructiva. El descubrimiento de la difracción de rayos X (Ley de Bragg) permitió a los físicos, químicos, científicos de materiales y metalúrgicos estudiar las relaciones entre estructura y propiedades que conducen a una multitud de nuevos descubrimientos en ciencia y tecnología de materiales.
Mientras que el análisis de fluorescencia de rayos X (XRF) determina la composición elemental de una muestra, no proporciona información sobre cómo se combinan los distintos elementos. Esta información mineralógica sólo se obtiene a través de la difracción de rayos X. En una muestra cristalina típica, XRF puede medir, por ejemplo, la concentración de Ca total. XRD permite analizar las fases o los compuestos de materiales cristalinos como rocas, minerales o productos y materiales en forma de óxido. En la misma muestra, XRD toma el análisis una etapa más allá y proporciona información sobre el contenido de CaO, CaCO3, Ca(OH)2 y otras fases de Ca.
Detección de radiación
Las industrias de minería y las que utilizan minerales minados están expuestas a una variedad de fuentes de radiación naturales. Y debido al uso extensivo de técnicas de medición y análisis radioactivos (p. ej., los analizadores de rayos X y rayos gamma) en la producción de cemento, el potencial de exposición aumenta de forma espectacular. Las fuentes de radiación naturales y artificiales son potencialmente peligrosas y ponen en peligro la vida si no se gestionan adecuadamente.
La detección de varios tipos de radiación durante todo el proceso de fabricación es fundamental para la seguridad de los trabajadores y el control de calidad. La tecnología de detección de radiación se puede suministrar mediante varios dispositivos, cada uno de los cuales es adecuado para el tipo de radiación que se va a monitorizar, las circunstancias ambientales y la fuente.
Los dispositivos portátiles de detección de radiación proporcionan una detección en tiempo real de la radiación gamma con mediciones precisas de la tasa de dosis verifican si hay radiactividad y evalúan si esta es de origen natural o artificial (generada por el ser humano). Se pueden usar dispositivos portátiles con respuesta de neutrones de alta sensibilidad y umbral de alarma para controlar la sensibilidad gamma y la medición de la tasa de dosis con compensación energética.
Soluciones informáticas
La avanzada instrumentación de análisis de materiales disponible para los productores de cemento ofrece mejoras sin precedentes en productividad, eficacia y rentabilidad. Estas mejoras se pueden ampliar aún más mediante software especializado y soluciones informáticas. Nuestros sistemas ofrecen conectividad entre laboratorios e instrumentos de campo, ofrecen un análisis de información abundante, controles de gestión optimizados y permiten mejorar la utilidad de su equipo. Al conectar analizadores elementales XRF y PGNAA, por ejemplo, puede comparar los datos de ambos sistemas para garantizar una eficacia operativa máxima. Otro software especializado permite obtener ventajas como el ajuste automático en tiempo real de las tasas de alimentación de materias primas para maximizar la productividad y el control de calidad. Nuestros avanzados sistemas informáticos especializados para la industria del cemento añaden otra capa de rendimiento a su inversión en tecnología.
Automatización del laboratorio
Los fabricantes de cemento pueden impulsar aún más el control de procesos y la eficacia de sus aplicaciones con tecnologías de automatización de laboratorio. Los espectrómetros XRF se pueden automatizar completamente para aumentar el rendimiento, mejorar la precisión del análisis y reducir los costes. Este nivel de automatización ofrece una solución de flujo de trabajo de laboratorio completa y puede reducir los tiempos de respuesta, aumentar la cadencia de procesamiento de muestras y mejorar la disponibilidad de la preparación automática de muestras en entornos de control de producción muy críticos.
Análisis de emisiones
Hemos dedicado casi cuarenta años para perfeccionar el diseño y la ejecución de sistemas exigentes de monitorización operacional y medioambiental. Nuestras tecnologías de última generación, junto con el rendimiento industrial a largo plazo, son cualidades incorporadas en cada sistema entregado.
Nuestros analizadores de emisiones de gases y partículas detectan y supervisan un espectro completo de gases de proceso durante varias fases de producción, incluidos, entre otros, NO, NO2, NOx, SO2, CO, CO2, ozono, hidrocarburos no metánicos y otros gases que un usuario puede requerir. Nuestros analizadores utilizan una variedad de tecnologías que pueden incluir infrarrojos no dispersivos (NDIR), quimioluminiscencia, fluorescencia pulsada y detección de ionización de llama (FID), fluorescencia atómica; transmissómetros, monitores ultrasónicos y sondas extractivas de dilución completas. Con una combinación de estas tecnologías, puede cumplir las directrices normativas mientras satisface sus propias necesidades específicas de monitorización de la calidad del aire. Estos sistemas se han diseñado para cumplir las normas de la EPA de EE. UU. 40 CFR, partes 60 y 75, a la vez que ofrecen una increíble sensibilidad, exactitud y fiabilidad.
