On-Line-Nahinfrarot(NIR)-Analyse von grobkörnigem Rohmaterial

Erstes NIR-Analysegerät im Zementwerk Raysut in Oman

Proben F-2/6 (oben) und F-7/6 (unten), Originalzustand (links) und gebrochener Zustand (rechts)

Typische Korngrößenverteilung des grobkörnigen Materials

Typische Korngrößenverteilung des feinkörnigen Materials

Auf einer Waage platzierte Schale mit Probenmaterial, das mit Wasser besprüht wird

Auf der Drehscheibe platzierte Schale mit Probenmaterial während der NIR-Messung

Vorhersagen für CaO auf der Grundlage der NIR-Spektren von grobkörnigem Material

Vorhersagen für SiO₂ auf der Grundlage der NIR-Spektren von grobkörnigem Material

Vorhersagen für Al₂O₃ auf der Grundlage der NIR-Spektren von grobkörnigem Material

Vorhersagen für Fe₂O₃ auf der Grundlage der NIR-Spektren von grobkörnigem Material

Vorhersagen für die Feuchtigkeit auf der Grundlage der NIR-Spektren von grobkörnigem Material

Wertebereiche des Offsets und der Steigung für CaO

Wertebereiche des Offsets und der Steigung für SiO₂

Wertebereiche des Offsets und der Steigung für Al₂O₃

Wertebereiche des Offsets und der Steigung für Fe₂O₃

Wertebereiche des Offsets und der Steigung für die Feuchtigkeit

Bild 12 rechts

Bild 13 rechts

Bild 14 rechts Bil 14 rechts

Bild 15 rechts

Zementwerk Raysut in Oman

Bild 16 rechts

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Zusammenfassung: Im vorliegenden Beitrag wird die Verwendung der Nahinfrarot(NIR)-Spektroskopie zur Vorhersage der Konzentration von CaO, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃ sowie des Feuchtigkeitsgehalts von Zementrohmaterial im laufenden Betrieb (On Line) vorgestellt. Es wurden zwei Sets von NIR-Spektren verwendet, um die Auswirkungen systematischer Veränderungen in der Korngrößenfraktion auf das Vorhersageverhalten zu beurteilen. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass feinkörnige Bohrproben aus einem Rohmaterial-Steinbruch zur Grundkalibrierung verwendet werden können und dass diese Kalibrierung für die On-Line-Analyse von grobkörnigem Rohmaterial aus einem Grobbrecher übernommen werden kann.

1 Einleitung

Der Nahinfrarot(NIR)-Bereich des elektromagnetischen Spektrums erstreckt sich von 780 nm bis 2500 nm (Wellenlänge) bzw. 12 800 cm^-1 bis 4000 cm^-1 bei Messung der Wellenzahl (Anzahl der Wellen pro cm). Die NIR-Spektroskopie befasst sich mit Absorptionen von NIR-Energie durch die Moleküle einer Probe. Absorptionen werden durch verschiedene Mechanismen verursacht: Grundschwingungen, Obertöne von Grundschwingungen, Kombinationen von Grundschwingungen sowie elektronische Absorptionen [1-3]. Obertöne sind annähernde Vielfache der Grundschwingungen. Die überwiegende Mehrheit der...