技术推荐：一种高精度水泥行业专用X射线荧光能谱仪

技术领域
本专利技术涉及X射线荧光检测技术领域，具体涉及一种高精度水泥行业专
用X射线荧光能谱仪。
背景技术
水泥生产工业过程，是将石灰石、粘土、铁粉等原材料经配料控制系统
按一定配比混合经过生料研磨得到的水泥生料，然后将水泥生料经过水泥窑
煅烧得到水泥熟料，水泥熟料与混合材、缓凝剂等按一定配比混合经过水泥
磨研磨得到成品水泥的过程。水泥生产工业过程中原材料、生料、熟料以及
水泥都需要化学成分分析。首先要根据原材料的化学成分设定原材料配比，
还必须根据出磨生料的化学成分反馈调节原材料配比才能保证生料成分的稳
定，生料进入水泥窑之前要进行成分分析，根据入窑生料的成分及时调整烧
成条件，配煤量、烧成温度等，才成保证熟料的质量。出窑熟料需要进行成
分分析已确定熟料质量。根据出磨水泥的成分分析，调整混合材、缓凝剂的
配比。可见水泥生产工艺的各个环节都需要对材料进行及时准确的成分分析，
才能保证工艺的稳定，生产出高质量的水泥产品。其中出磨生料成分的分析
是各个环节中最重要的一步，分析频次、分析精准度对配料和烧成具有关键
的作用。
从原来的人工化学分析，到同位素源激发的X射线荧光分析仪(钙铁仪等)
到能量色散X射线荧光光谱仪、到波长色散X射线荧光光谱仪的采用，成分

分析技术的进步带来水泥工艺的不断进步，水泥产量和质量不断稳步提高。X
射线荧光分析技术在水泥行业的应用，除过渡性的同位素源激发的X射线荧
光分析仪(钙铁仪等)外，采用先进的半导体探测器的能量色散X射线荧光光谱
仪(EDXRF)和波长色散X射线荧光光谱仪(WDXRF)扮演了重要的角色。由于
水泥成分的稍许特殊性(即将论述)，使得EDXRF的准确度和精密度难以真正
达到水泥化学分析标准的要求，因而波长色散X射线荧光光谱仪是公认的满
足水泥化学分析标准的要求的分析仪器。
对于传统的能量色散X射线荧光光谱仪，在用于水泥生产过程中成分
分析时，难于激发荧光的轻元素，不能精确的分析到低含量的Na2O和MgO，
和相对低含量Al2O3和SiO2，而很容易激发的CaO又是生料熟料中含量最高
的，造成的结果是X射线荧光能谱中Ca的荧光谱线强度很高，而Si的荧光
强度较低。传统的X射线荧光能谱几乎无法避免这一问题。无论采用滤光片
还是二次靶还是低管压方式都不能有效地改善这一问题。即使采用高通量的
FastSDD探测器，高强度的Ca的荧光X射线的低能拖尾也会严重抬高Al、
Si荧光的本底，使随机误差增大，虽然Al、Si的荧光强度得以提高，但仍然
难以真正提高检测精密度。图1是采用传统的FastSDD探测器的X射线荧光

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