Les analyseurs portables par diffraction des rayons X (pXRD) et par fluorescence des rayons X (pXRF) d’Olympus fournissent aux techniciens, ingénieurs et scientifiques une identification quantitative en temps réel pour une vaste gamme de types de ciment, de béton et de composants individuels. Grâce à leur capacité d’analyse sur le terrain, ces appareils compacts peuvent identifier et quantifier rapidement et précisément les phases du matériau.
Alors que l’analyse des échantillons par un laboratoire extérieur peut prendre des jours ou des semaines, l’analyse du ciment à l’aide des technologies pXRD et pXRF brevetées d’Olympus ne requiert que quelques minutes ou secondes. L’utilisation de ces analyseurs dans le cadre de la production et du contrôle de la qualité du ciment peut vous aider à identifier la véritable valeur des matériaux provenant des carrières, des stocks et des silos et destinés aux fours et aux broyeurs en utilisant des procédés de mélange.
- Vérifiez les niveaux de calcium sur place
- Soyez informé de la qualité de toutes les matières que vous extrayez du sol
- Soyez informé de la composition élémentaire de chacune des piles de matière dans votre cour d’entreposage.
- Assurez-vous de retirer les matières appropriées de la cour d’entreposage avant de les envoyer au four.
- Assurez-vous d’ajouter les matières correctives appropriées.
- Analysez les matières dans le flux d’alimentation.
- Inspectez le gypse entrant pour vous assurer qu’il a la bonne teneur en sulfate (SO4).
- Testez les matières mixtes provenant du four pour accélérer les transitions.
- Soyez informé de la composition chimique des matières formant vos piles mixtes en vue du remélange.
- Effectuez des contrôles de qualité de préproduction sur les briques du four pour garantir qu’elles sont faites des bonnes matières et ainsi éviter les défaillances précoces.
Avantage des analyseurs XRD d’Olympus
La technologie pXRD d’Olympus présente de nombreux avantages, notamment :
- Acquisition rapide : Passez de la préparation de l’échantillon à l’analyse en quelques minutes.
- Pratiquement aucun entretien : Fonctionnement sans gaz comprimé, sans refroidissement par eau, sans refroidisseur secondaire et sans transformateur externe, ce qui réduit les t temps d’immobilisation et les coûts.
- Préparation facile des échantillons : Procédé simple à l’aide d’un mortier et d’un pilon peut être réalisé sur le terrain, rapidement et sans équipement complexe par des opérateurs de tous niveaux d’expérience.
- Petit porte-échantillon : Ne requiert que 15 mg de matériau par rapport aux grandes quantités requises avec la technologie XRD habituelle.
Quantification des minéraux sur le terrain
Les analyseurs pXRD d’Olympus peuvent déterminer et quantifier toutes les phases des minéraux, peu importe la composition chimique et la réflectance de ceux-ci. Toute une variété de matériaux peut être analysée à l’aide de nos analyseurs XRD munis d’un tube avec anode en cuivre (Cu), y compris le ciment Portland, le béton, le gypse, le calcaire, la pouzzolane, et plus encore :
Les analyseurs XRD d’Olympus peuvent tester une variété de matériaux entrant dans le processus de production du ciment.
Les ingénieurs peuvent utiliser ces informations sur le terrain en temps réel pour une meilleure compréhension des rapports chimiques et des qualités du ciment, ainsi que pour l’analyse de tout additif utilisé au cours du processus. À l’usine, les ingénieurs peuvent obtenir une analyse chimique ou de phase sur place et réduire la quantité de clinker, de matières premières et d’additifs hors normes qui doivent être retenus et mélangés à nouveau.
Comme le montre le diffractogramme ci-dessus, les analyseurs XRD TERRA™ II et BTX™ III peuvent identifier rapidement une variété de phases propres à l’industrie du ciment et des granulats. Cela inclut les niveaux de calcium à la carrière, la teneur en sulfate du flux d’alimentation en gypse, ainsi que tous les additifs ou imperfections qui pourraient être rencontrés en cours de route. Chaque composant peut être identifié et quantifié en temps réel à l’aide du logiciel innovant et intégré d’identification de phase et de quantification automatisées SwiftMin® d’Olympus, ou à l’aide de logiciels autonomes, comme XPowder (inclus). Grâce à ces options, il est encore plus facile et rapide de quantifier les informations sur les phases et la minéralogie tout au long du processus.
Technicien effectuant rapidement un test à l’aide de l’analyseur XRD portable TERRA II. 65 66
Identification de phase supplémentaire
Le béton et le ciment sont principalement composés de silicates de calcium, de sulfates et de carbonates, ainsi que de silice. Si les analyseurs pXRD d’Olympus peuvent facilement et rapidement quantifier ces composants, ils peuvent également identifier d’autres phases dans le produit. Ces phases comprennent la sulfospirite, également appelée ternésite.
Des niveaux élevés de sulfospirite entraînent une augmentation des coûts énergétiques et une diminution de l’efficacité pendant la production. Nos analyseurs pXRD TERRA II et BTX III peuvent identifier et quantifier rapidement et facilement la sulfospirite, comme indiqué ci-dessous.
Analyse XRD de ciment Portland pour l’identification et la quantification de la sulfospirite.
Outre les phases de silicate de calcium souhaitées que sont l’alite, la larnite et l’hatrurite, il existe une concentration importante (20 %) de contaminant sulfospirite dans le ciment Portland de qualité commerciale. Ce phénomène, ainsi que des phases intermédiaires similaires, comme les chlorures alcalins ou les sulfates alcalins, se produiront en raison des différences de température dans le four ou le cyclone pendant la production.
Lorsque ces anneaux de sulfospirite se retrouvent dans l’encrassement des fours, ils peuvent causer divers problèmes, tels que l’endommagement de l’étanchéité du four, l’augmentation de la consommation d’énergie, la pénétration d’une plus grande quantité de poussière dans le four et la diminution de la sécurité. Au fil du temps, ces fours encrassés peuvent entraîner des temps d’immobilisation imprévus et coûteux. Il est donc important d’identifier rapidement ces phases potentiellement contaminantes.
L’équation de Bogue
L’équation de Bogue permet d’estimer rapidement et facilement les quatre principaux minéraux présents dans le clinker du ciment Portland : l’alite, la bélite, l’aluminate et la ferrite, en fonction des concentrations de divers oxydes, notamment l’oxyde de silicium, l’oxyde de fer, l’oxyde d’aluminium et l’oxyde de calcium. Elle est présentée ci-dessous :
Alite (Ca3Si) : C3S = 4,0719CaO - 7,6024SiO2 -1,4297Fe2O3-6,7187Al2O3
Belite(Ca2Si) : C2S = 8,6024SiO2 + 1,0785Fe2O3 + 5,0683Al2O3 - 3,0710CaO
Aluminate (Ca3Al) : C3A = 2,6504Al2O3 - 1,6920Fe2O3
Ferrite (Ca4AlFe) : C4AF = 3,0432Fe2O3
Les analyseurs XRF à main Vanta™ peuvent quantifier ces compositions en 30 secondes ou moins. En utilisant l’échantillon commercial de ciment Portland, vous pouvez calculer les concentrations inconnues rapidement et directement sur l’appareil.
Les analyseurs pXRF Vanta peuvent vous aider à tester facilement et en temps réel les composants critiques du clinker dans le ciment, sans aucune alimentation externe, comme illustré ci-dessus. Combinés aux analyseurs pXRD TERRA II ou BTX III, ces analyseurs vous offrent un ensemble complet d’outils pour l’analyse du béton et du ciment.
Analyse rapide et facile du ciment à l’aide d’un analyseur XRF Vanta
Les analyseurs XRF Vanta sont des appareils robustes et fiables très pratiques pour le processus de fabrication du ciment.
En savoir plus sur la technologie portable XRF et XRD
Vous voulez en savoir plus sur la façon dont la technologie portable XRF et XRD peut faciliter votre processus de production de ciment ? Contactez votre représentant commercial pour planifier une démonstration ou consultez les ressources suivantes :
- Vidéo : Analyseur XRF à main Vanta pour le contrôle de la qualité des matériaux dans la fabrication de ciment
- Document infographique : Solutions pour l’industrie du ciment et de l’agrégat
- Interview menée par le magazine Web AZo Materials : How Can Handheld XRF Improve Cement Production Processes? (en anglais)
- International Cement Review: XRF and XRD Analysis to Hand (en anglais)
« Olympus », le logo Olympus, « Vanta », « BTX » et « TERRA » sont des marques de commerce d’Olympus Corporation ou de ses filiales.
« SwiftMin » est une marque déposée de MinEx CRC.
