Los analizadores portátiles de fluorescencia de rayos X (pXRF) y difracción de rayos X (pXRD) ofrecen a técnicos, ingenieros y científicos una identificación cuantitativa en tiempo real para una amplia gama de componentes individuales, de cemento y hormigón. El análisis in situ permite a estos instrumentos compactos identificar y cuantificar las fases de los materiales de forma rápida y precisa.
Mientras que el envío de las muestras a un laboratorio externo puede demorarse días o semanas, el análisis de cemento usando la tecnología patentada pXRF y pXRD de Olympus solo tarda minutos o incluso segundos. La utilización de estos instrumentos para la producción de cemento y el control de calidad pueden ayudarle a identificar el valor de las materias entrantes como las canteras, los depósitos y los silos hasta los hornos y los molinos usando procesos de mezclado.
- Verifique los niveles de calcio en el sitio
- Descubra la calidad de todo el material recolectado del suelo
- Conozca la composición elemental de cada pila de material dispuesta en el terreno de almacenaje
- Asegúrese de eliminar el material debido en el espacio de almacenamiento antes del ingreso al horno
- Asegúrese de agregar los materiales correctivos necesarios
- Analice el flujo de materias primas
- Inspeccione el yeso entrante para verificar el contenido correcto de sulfatos (SO4)
- Analice materiales combinados, desde el horno, para un proceso más rápido
- Conozca la composición química de las pilas de materiales combinados a fin de mezclarlos nuevamente
- Efectúe controles de calidad en los ladrillos de aglomeración para asegurarse de que estén correctos y evitar errores de forma anticipada
Ventajas de la tecnología XRD de Olympus
La tecnología pXRD de Olympus tiene numerosas ventajas como:
- Adquisición rápida: de la preparación al análisis de las muestras en cuestión de minutos
- Prácticamente sin mantenimiento: no necesita aire comprimido, refrigeración de agua, refrigerador secundario ni transformador externo para reducir el tiempo de inactividad y los costes
- Preparaciones fáciles de muestras: el proceso sencillo con mortero y argamasa puede ser realizado por operadores de todos los niveles de experiencia en el campo de forma rápida y sin usar equipos complejos
- Pinza con brazo articulable pequeño: solo necesita 15 mg de material comparado con el gran lote necesario para el XRD convencional
Cuantificación en el campo
Los analizadores XRD de Olympus pueden identificar todas las fases de los minerales en el campo en tiempo real, independientemente de su composición química y orientación. Puede usar una gran variedad de materiales con nuestros analizadores de difracción de rayos X Cu-tube, como cemento Portland, hormigón, yeso, piedra caliza, cemento puzolánico y mucho más:
Los analizadores XRD de Olympus pueden probar una gran variedad de materiales para el proceso de producción de cemento.
Los ingenieros pueden utilizar esta información in situ y en tiempo real para comprender mejor los grados y los coeficientes químicos para el cemento, junto con el análisis de todos los aditivos usados durante el proceso. En la planta, los ingenieros pueden obtener un análisis químico o un análisis de fase in situ y reducir la cantidad de ladrillo recocido, materiales y aditivos que no cumplen las especificaciones y que tienen que retenerse y volver a mezclarse.
Como puede verse en el difractograma anterior, los analizadores XRD TERRA™ II y BTX™ III de Olympus pueden identificar rápidamente diversas fases en la industria del cemento y agregados. Entre esas fases encontramos los niveles de calcio en la cantera, el contenido de sulfato para el flujo entrante de yeso, y todos los aditivos e imperfecciones que pueden encontrarse por el camino. Todos los componentes pueden identificarse y cuantificarse en tiempo real usando el innovador software SwiftMin® integrado de cuantificación e identificación de fases automática, o con paquetes de software independientes como XPowder (incluido). Estas opciones hacen que la cuantificación de la información de fases y minerología sea incluso más rápida y sencilla durante todo el proceso.
Un técnico realiza una prueba rápidamente con el analizador XRD portátil TERRA II.
Identificación de fase adicional
El hormigón y el cemento están compuestos principalmente de silicatos cálcicos, sulfatos y carbonatos, junto con el silicio. Si bien los analizadores pXRD de Olympus pueden cuantificar estos componentes de forma rápida y sencilla, también pueden identificar otras fases en el producto. Estas fases incluyen la sulfospurrita, también conocida como ternesita.
Unos altos niveles de sulfospurrita generan un aumento de los costes energéticos y una reducción de la eficacia durante la producción. Nuestros analizadores pXRD TERRA II y BTX III pueden identificar y cuantificar la sulfospurrita de forma rápida y sencilla, como se muestra a continuación.
Un análisis XRD de cemento Portland identifica y cuantifica la sulfospurrita.
Además de las fases de silicato de calcio deseadas de la alita, larnita y hatrurita, existe una concentración considerable (20%) de sulfospurrita que contamina el cemento Portland de grado comercial. Esto, además de las fases intermedias similares como los cloruros alcalinos o los sulfatos alcalinos, se producirán a causa de la diferencia de temperatura en el horno o el ciclón durante la producción.
Cuando estos anillos de sulfospurrita se encuentran en las impurezas del horno, pueden provocar varios problemas como daños en la junta del horno o aumento del consumo energético, dejando que entre más polvo en el horno y reduciendo su seguridad. Con el paso del tiempo, estos hornos sucios pueden provocar tiempos de inactividad imprevistos y altos costos, por lo que es importante identificar estas fases de contaminación potencial de forma temprana.
El cálculo de Bogue
El cálculo de Bogue se utiliza para estimar los cuatro minerales principales del ladrillo recocido de forma rápida y sencilla en el cemento Portland: alita, belita, alúmina y ferrita partiendo de las concentraciones de los diversos óxidos, como el óxido de silicio, óxido de hierro, óxido de aluminio y óxido de calcio. Más abajo se muestra el cálculo de Bogue:
Alita (Ca3Si): C3S = 4,0719CaO - 7,6024SiO2 -1,4297Fe2O3-6,7187Al2O3
Belita(Ca2Si): C2S = 8,6024SiO2 + 1,0785Fe2O3 + 5,0683Al2O3 - 3,0710CaO
Alúmina (Ca3Al): C3A = 2,6504Al2O3 - 1,6920Fe2O3
Ferrita (Ca4AlFe): C4AF = 3,0432Fe2O3
Los analizadores XRF portátiles Vanta™ de Olympus pueden cuantificar estas composiciones en 30 segundos o menos de tiempo de ejecución. Usando la muestra de cemento Portland comercial, puede calcular las concentraciones desconocidas de forma rápida y directamente en la unidad.
Los analizadores pXRF Vanta pueden ayudarle a probar fácilmente los componentes críticos del ladrillo recocido en el cemento en tiempo real sin usar suministros externos, como puede verse más arriba. Combinados con los analizadores pXRD TERRA II o BTX III, estos instrumentos le proporcionan un kit de herramientas completo para análisis de hormigón y cemento.
El análisis de cemento puede realizarse rápida y eficazmente con el analizador XRF Vanta.
Los analizadores XRF Vanta son instrumentos fiables y resistentes para el proceso de fabricación del cemento.
Más información sobre XRF y XRD portátil
¿Quiere conocer los detalles del pXRF y pXRD en el proceso de producción de cemento? Contacte con su representante de ventas local para programar una demostración y consulte los recursos siguientes:
- Vídeo: XRF portátil para control de calidad de materiales en la fabricación de cemento
- Infografía de la industria del cemento
- Entrevista de AZoM: ¿Cómo puede el XRF portátil mejorar los procesos de producción de cemento?
- International Cement Review: análisis XRF y XRD siempre a mano
Olympus, el logotipo Olympus, Vanta, BTX y TERRA son marcas comerciales registradas de Olympus Corporation o sus subsidiarias.
SwiftMin es una marca registrada de MinEx CRC.
