Hiện nay, nhu cầu phân tích thời gian thực để các nhà máy có phương án hiệu chỉnh
phối liệu một cách chuẩn xác, giúp cho dây chuyền sản xuất xi măng hoạt động ổn định
đang là nhu cầu rất lớn. Chúng tôi xin giới thiệu thiết bị phân tích PGNAA CBXcủa
Hãng Thermo Fisher do Công ty Cổ phần Nông Nghiệp T&H làm đại điện tại Việt
Nam: website: http://th-jsc.com.vn
1 Phân tích thời gian thực đối với nguyên liệu thô và nguyên liệu hỗn hợp trên băng tải:
Máy CBX đã được phát triển nhằm đáp ứng những yêu cầu của thị trường đối với một loại
máy phân tích có độ chính xác và tin cậy cao. Thermo Fisher đã dựa trên kinh nghiệm rộng
lớn của mình trong phân tích thời gian thực để tạo ra một thiết bị sử dụng công nghệ tiên tiến,
các kỹ thuật thực hiện trên băng tải, kỹ thuật truy vấn nơtron, được thiết kế chuyên biệt cho
các ứng dụng công nghiệp trong ngành xi măng. Công nghệ này có thể ứng dụng đối với
nhiều loại vật liệu rời được trộn lẫn với nhau như đá vôi và sét trên băng tải.
CBX sử dụng kỹ thuật phân tích bằng tia gama cảm ứng nơtron được biết đến với công nghệ
PGNAA (Prompt Gamma Neutron Activation Analysis – Phân tích hoạt hoá tức thời bằng tia
Gamma).
CBX liên tục phân tích các nguyên tố hoặc các ô xít nằm trong các vật liệu rời được vận
chuyển bằng băng tải chạy qua bụng máy ở các thời điểm thực, từng phút một máy cung cấp
các kết quả chính xác để điều khiển chu trình với tần suất cao, dựa trên những yêu cầu như
Điểm Điều Hòa Đá Vôi (LSF), Silica Module (SM) …để có thể áp cho các ứng dụng khác
nhau chẳng hạn như giám sát khai thác mỏ, quản lý vật liệu trước khi đưa vào máy nghiền.
Bởi vì CBXsẽ được lắp đặt trên các băng tải hiện hành do đó không cần trang bị thêm các
thiết bị để lấy mẫu, các điểm chuyển và các thiết bị vận chuyển vật liệu.
Ví dụ như, CBX xác định thành phần hóa học của đá vôi và sét sau công đoạn đập, thông qua
phần mềm tối ưu hóa để cung cấp các thông tin phản hồi về mỏ để cho các kỹ sư tại mỏ điều
phối số lượng xe vận chuyển đá vôi hay sét hoặc đưa các thông tin trên đến các bộ phận cấp
liệu để tăng hay giảm tốc độ của các băng tải tại các bộ phận cấp liệu nói trên để điều chỉnh
tỷ lệ trộn hợp lý nhằm thỏa mãn các yêu cầu đặt ra, cũng như cung cấp các thông tin phục vụ
việc xây dụng kho chứa. Các ứng dụng tương tự như vậy cũng được đưa vào bất kỳ một quá
trình khai thác vận chuyển các vật liệu rời, chẳng hạn như quặng sắt, các kim loại gốc, quặng
nhôm hay manhezit khi sử dụng máy trong ứng dụng quản lý trộn phối. CBXcũng có thể
được sử dụng để tự động trộn vật liệu để đảm bảo việc nạp liệu đồng đều để cung cấp các

đẩy đủ và sâu sắc với độ dày của toàn bộ nguyên liệu chạy qua bụng máy đảm bảo
tất cả các nguyên liệu được phân tích với tần suất cao và được tối ưu hóa trộn tạo
điều kiện cho nguyên liệu sau khi trộn có tính đồng nhất trước khi đưa vào lò nung,
giảm bớt độ tích tụ trong thành lò, kéo dài tuổi thọ của gạch chịu lửa trong thành lò
và nâng cao tối đa công suất lò, giảm đi thời gian dừng lò để bảo dưỡng và mang lại
lợi ích kinh tế cao cho nhà máy.
Ứng dụng 4: Quản lý nguyên liệu trộn trước khi đưa vào máy nghiền
Ứng dụng 5: Tổ hợp nhiều silo chứa nhiều nguyên liệu khác nhau
Intermediate Clay Mix Pile
Weigh
Scale
Máy CrossBelt
Analyzer
Electronic
s
Control software
DEMANDS/
ADVISORIES
Pre-blending
Stockpile
Điều khiển
SM & IM
Wireless Terminal
in Loader
Máy
đập
Kho chứa
PLC của nhà máy
Máy phân tích CrossBelt
Xpert (CBX)

CBX
Electronic Cabinet
Bảng đ.khiển t tâm
PLC
Của nhà máy
Điều khiển các bộ
cấp liệu tại đáy của
silô
1

6
0
0
m
m
CBX1
1

7
5
2

m
m
CBX2
2

0
3
2

quay lại sẽ chạy dưới bộ phân tích.
• Ăng ten siêu tần được lắp trong một khung riêng rẽ đặt trong phạm vi 5m của khung
chính, và nhập các dữ liệu siêu tần vào trong hộp điện tử.
• Các bước lắp đặt máy phân tích: xem các hình ảnh sau:
Bước 1 Bước 2
Bước 3 Bước 4
I
d
l
e
r

a
n
g
l
e
Idler angle between 35° and 45°
S
i
d
e

i
d
l
e
r

w

I
d
l
e
r

a
n
g
l
e
Idle angle between 35° and 45°
S
i
d
e

i
d
l
e
r

w
i
d
t
h
Side idler width
Centre idler width

t

d
e
f
i
n
e
d
b
y

m
a
x
.

m
a
t
e
r
i
a
l

h
e
i
g

h
S
i
d
e

i
d
l
e
r

w
i
d
t
h
Stockpile 38 µg
252
Cf
Raw-Mix 66 µg
252
Cf
Detectors are individually
positioned for optimum detection
efficiency
Bước 13 Bước 14
2.1 Các đặc điểm về an toàn:
Phần phía dưới, giữ nguồn nơtron Cf-252, đã được thử nghiệm đầy đủ và phù hợp với các
tiêu chuẩn an toàn nghiêm ngặt trên thế giới. Máy CBX sử dụng các vật liệu bảo vệ sinh học

0
,
40
0
và 45
0
Sẽ không phải yêu cầu nhà máy lắp bằng
chuyền phù hợp với máy khi quyết định
mua máy. Giảm chi phí đầu tư.
Thiết kế tân tiến của CBX làm cho người
sử dụng có thể dễ dàng lựa chọn và nâng
cao được “đường hầm” nằm trong bụng
máy nơi có băng chuyền và vật liệu chạy
qua. Chiều cao lớn nhất của đường hầm
trong bụng máy được tính toán dựa trên
chiếu rộng của máy phân tích và có thể
thiết kế lên đên 860 mm
Làm cho người sử dụng có nhiều khả năng
lựa chọn chiều cao hầm và sẽ dảm đi hạn
chế về kích cỡ của nguyên liệu chạy qua
máy. Một số máy phân tích khác, họ phải
hạn chế kích cỡ của nguyên liệu vào
khoảng dưới 300 mm do e ngại sẽ làm
hỏng đầu đọc hoặc đầu dò do sự va đập
của nguyên liệu. Tránh đi những phiền
phức trong quá trình vận hành
Ưu điểm nhất là Bộ vi sử lý tín hiệu số
(DSP)
Thermo Fisher đã thiết kế và chế tạo bộ vi
sử lý tín hiệu số. Đây là cở sở để đảm bảo

băng tải
Đảm bảo mười phút lặp lại cho các ô xít
(1)
kg/m SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl TiO2 Mn2O3
175 0.22 0.06 0.25 0.40 0.53 0.06 0.19 0.10 0.005 0.032 0.017
185 0.22 0.06 0.24 0.39 0.51 0.06 0.19 0.10 0.005
0.03
1 0.017
195 0.21 0.06 0.24 0.38 0.50 0.06 0.18 0.10 0.005
0.03
0 0.016
205 0.20 0.06 0.23 0.37 0.49 0.06 0.18 0.10 0.005 0.029 0.016
215 0.20 0.06 0.23 0.36 0.48 0.06 0.17 0.09 0.005 0.029 0.016
225 0.20 0.05 0.22 0.35 0.47 0.05 0.17 0.09 0.005 0.028 0.015
235 0.19 0.05 0.22 0.34 0.46 0.05 0.17 0.09 0.005 0.028 0.015
245 0.19 0.05 0.21 0.34 0.45 0.05 0.16 0.09 0.005 0.027 0.015
255 0.18 0.05 0.21 0.33 0.44 0.05 0.16 0.09 0.005 0.027 0.014
265 0.18 0.05 0.20 0.32 0.43 0.05 0.16 0.09 0.005 0.026 0.014
275 0.18 0.05 0.20 0.32 0.42 0.05 0.15 0.08 0.005 0.026 0.014
285 0.17 0.05 0.20 0.31 0.41 0.05 0.15 0.08 0.005 0.025 0.014
295 0.17 0.05 0.19 0.31 0.41 0.05 0.15 0.08 0.005 0.025 0.014
Tải trọng
vc
nguyên
liệu của
băng tải
Mong muốn mười phút lặp lại cho các ô xít
(1)
kg/m SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl TiO2 Mn2O3
175 0.18 0.03 0.19 0.29 0.41 0.05 0.13 0.08 0.004

0.00
3
0.01
4 0.006
(1) Các giá trị trong bảng này được áp dụng khi chiều cao của “đường hầm” tại bụng máy là
454 mm.
Tuổi
nguồn
Mười phút lập lại tại 235 Kg/meter
(1)
tháng SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl TiO2 Mn2O3
0 0.19 0.05 0.22 0.34 0.46 0.05 0.17 0.09 0.005 0.028 0.015
3 0.20 0.05 0.22 0.35 0.47 0.05 0.17 0.09 0.005 0.028 0.015
6 0.20 0.06 0.23 0.36 0.49 0.06 0.18 0.10 0.005 0.029 0.016
9 0.21 0.06 0.24 0.38 0.50 0.06 0.18 0.10 0.005
0.03
0 0.016
12 0.22 0.06 0.25 0.39 0.52 0.06 0.19 0.10 0.005
0.03
1 0.017
15 0.22 0.06 0.25 0.40 0.53 0.06 0.19 0.11 0.005 0.032 0.017
18 0.23 0.06 0.26 0.41 0.55 0.06 0.20 0.11 0.005
0.03
3 0.018
21 0.24 0.07 0.27 0.43 0.57 0.07 0.21 0.11
0.00
6
0.03
4 0.018
24 0.25 0.07 0.28 0.44 0.59 0.07 0.21 0.12

làm lạnh.
2.6 Định lượng dựa trên chuẩn đoán thời gian thực:
Modul chuẩn đoán thời gian thực này có thể truy cập vào tất cả các hệ thống phụ cần thiết
của máy CBX. Cơ cấu này giúp cho máy có thể thực hiện chuẩn đoán lỗi tức thời và cho
phép người vận hành ngay tại hiện trường có thể sửa chữa phần cứng một cách đơn giản.
Chuẩn đoán vấn đề chính xác sẽ giảm việc phải gọi điện để yêu cầu khắc phục sự cố và giảm
thời gian phải có mặt tại hiện trường khi yêu cầu cần phải đến hiện trường để khắc phục các
sự cố kỹ thuật.
Các đường dẫn truy cập vào hệ thống chuẩn đoán có thể thực hiện từ:
• Đường dẫn nhận dữ liệu tương thích với PLC
• Kết nối của laptop của kỹ sư dịch vự đến máy phân tích
• Các vị trí từ xa thông qua modem
• Máy tính hiển thị trên công trường
2.7 Truy cập từ xa
Truy cập từ xa có thể thực hiện tốt nhất thông qua kết nối Internet băng thông rộng VPN, tuy
nhiên khi việc kết nối này không thể thực hiện đươc thì phải dùng đến modem. Cho phép
truy cập từ xa đến máy phân tích là một đặc tính then chốt để đảm bảo dễ dàng bảo dưỡng,
phát hiện lỗi phần cứng và phần mềm, tăng cường phần mềm và hỗ trợ bảo dưỡng từ xa. Việc
truy cập trực tiếp vào máy CBXđược cung cấp với mục đích quan sát:
• Phần mềm hệ điều hành
• Modul chuẩn đoán bao gồm giám sát nhiệt độ và điện áp
• Các tham số định lượng
• Tất cả các tham số nguyên tố và tham số được suy ra, cả hiện tại và trước đó
• Các dữ liệu quang phổ thô
truy cập từ xa cũng có thể được sử dụng để tải các kết quả kiểm tra định lượng và thiết lập
các thay đổi về cấu hình hiển thị theo yêu cầu của khách hàng.
2.8 Máy tính hiển thị Scan
Trạng thái và các kết quả phân tích của máy CBX được đưa ra bằng một giao thức thông qua
internet hay cáp quang kết nối trực tiếp tới hệ thống điều khiển của nhà máy hoặc các hệ
thống máy chủ. Các giao thức liên lạc hay các loại kết nối khác là tùy chọn và sẽ được thực

phân tích theo thời gian cuốn chiếu.
Các số liệu thông kê ô xít cơ bản Các số liệu liên quan đến tình trạng hoạt
động của phần cứng: ví dụ như Nhiệt độ và
thông tin liên lạc, thông tin về dòng chay của
nguyên liệu, tất cả các thông tin về tình trạng
hoạt động của các bộ phận (phần cứng) của
máy phân tích
Tình trạng phân tích: toàn bộ những trạng
thái hoàn chỉnh cho tất cả các phân tích và
những tham số điều khiển được tính toán
Bảng phân tích: cho ta các số liệu tức thời,
cộng dồn, từng giai đoạn (ví dụ như cùng
một khoảng thời gian, cùng tháng nhưng
khác năm), số liệu cuốn chiếu
Cấu hình cho người sử dụng Cấu hình cho các cảnh báo
Cấu hình các thể hiện các ô xít trên màn
hình: chúng ta có thể thể hiện tất cả các ô xít
và các yêu cầu phân tích như điểm điều hòa đá
vôi, silica mô đun, … hoặc chỉ thể hiện những
Thể hiện trên màn hình bảng điều khiển
chính – dùng phần mềm PREBOS +
ô xit hoặc yêu cầu mà ta quan tâm
3. Sự áp dụng điển hình
CBX có thể giám sát và báo cáo các nguyên tố chính của quặng, như: SiO
2
, Al
2
O
3
, CaO,

nhau và thu nhận phổ kí của từng nguyên tố biểu hiện năng lượng của phổ. Sử dụng phần
mềm lôgic vật lý nguyên tử và số hóa với tốc độ cao có thể chuyển các phổ kí nói trên thành
tỷ lệ thành phần của các nguyên tố có nằm trong nguyên liệu. Dùng phương pháp cắt phổ đề
phân tích các nguyên tố cần thiết phân tích nằm trong nguyên liệu và xác định tỷ lệ thành
phần của chúng.
Vậy sao chúng tôi lại sử dụng công nghệ PGNAA:
- PGNAA có độ chính xác cao, đảm bảo tốt cho quá trình điều khiển chu trình
với tần suất cao.
- Toàn bộ hoạt động tự động và về lĩnh vực cơ khí, máy móc, thì thiết bị rất đơn
giản, dễ lắp, không cần phải lo lắng trong quá trình bảo hành, bảo trì
- Không cần hệ thống lấy mẫu và giảm đi được các lỗi và thời gian chờ đợi khi
lấy mẫu bằng các phương pháp khác, Nếu khi việc điều khiển chu trình tùy
thuộc vào thời gian lấy mẫu đại diện, gửi về phòng thí nghiệm, thời gian phân
tích bằng các phương pháp khác như X-ray và phải nén mẫu, phân tích bề mặt
mẫu sau đó mới cho được các chỉ dẫn trong khi hàng triệu tấn nguyên liệu
không đợi kết quả phân tích đó vẫn cứ chạy vào lò hoặc máy nghiền, làm cho
nguyên liệu đầu vào có lúc quá tốt, có lúc quá xấu, không đồng đều. Đối với
máy PGNAA có thể khắc phục được nhược điểm của việc lấy mẫu đại diện và
phân tích toàn bộ nguyên liệu đầu vào khi chạy qua máy
- Việc thử nghiệm theo phương pháp truyền thống dựa trên máy X-ray chỉ thử
nghiệm với bề mặt mẫu, rõ ràng là độ chính xác của máy X-ray rất cao, cao
hơn máy gamma ray nhưng phân tích chỉ được trên bề mặt mẫu không thể là
đại diện của các nguyên liệu chạy liên tục vào lò và máy nghiền
- Máy phân tích những vật liệu rời nằm trên băng được chuyển qua bụng máy
- Phân tích được những vật liệu có dạng và kích cỡ khác nhau năm trên băng tải
(kích cỡ đó lên đến 300 mm)
- Có thể xác định được độ ẩm (khác với máy X-ray, kết quả phân tích bị ảnh
hưởng của độ ẩm) máy gamma ray lại phân tích được hàm lượng nước có
trong vật liệu và môi trường
5. Chạy thử.