试样含有水分时,对红外吸收光谱分析有何影响(空气比热熔比测定实验结果分析及结论) 红外水分仪在烧结混合料水分连续测量中的应用:张艳云李振涛(济南钢铁集团公司，山东济南250101)摘要:为了解决粉状物料的水分检测问题，济钢烧结厂在线自动测量系统采用了红外水分仪，并对影响红外水分仪测量精度的环境水汽、环境温度、物料高度、物料形状、环境光等因素进行了分析。 实际应用表明，混合料水分稳定率在90%以上，保证了烧结生产工艺技术指标的稳定。 关键词:红外水分仪；烧结混合物；湿气；在线测量系统；双切片技术中中间图的分类号:O657.33；TF046.2文件识别码:一个文件编号:1004-4620 (2005) 06-0020-02: 1。在烧结生产中，混合料水分过高不仅直接影响点火和烧结效果，还会因造粒效果不佳导致料层透气性下降。但水分含量过低，会降低结块率，增加返粉，最终影响烧结矿的产量和质量。 虽然烧结过程中水分的测量和稳定非常重要，但长期以来，粉状物料水分的在线自动测量一直是一个技术难题。 2004年1月，济钢烧结厂(简称济钢烧结厂)采用MM710红外水分仪，引进国外烧结专家控制系统和在线自动测量系统投入使用，改进了烧结混合料水分控制模式，对稳定生产过程和提高烧结矿质量起到了作用。 测量原理红外水分仪是根据水分对特定波长红外线的选择和吸收特性而设计的。 根据特定的波长范围，水对红外光有很强的吸收特性，用于水分检测。 水的红外吸收光谱如图1所示:当材料受到这些特定波长的红外光照射时，材料中所含的水将吸收红外光的部分能量，含水量越多，吸收的红外光越多，因此可以通过测量反射光的减少量来计算混合物的含水量。 & nbsp& nbspMM710红外水分仪采用5波段技术，其工作原理如图2所示:光源发出的红外光通过子盘上的滤光片，经反射镜发射到被测物质上；子盘上不同的滤光片只允许某一波长的红外光通过，子盘在电机的驱动下高速旋转，使测量波长和参考波长的红外光交替发射到被测材料上；红外光一部分被物料吸收，一部分反射到凹面聚光镜，被光电传感器接收，转换成电信号，送到控制单元进行处理，计算出物料的含水率。 【下一篇】& nbsp& nbsp从水在红外区的吸收光谱可以看出环境因素对测量结果的影响。水在1.4、1.9、2.7 μ m波长处都有吸收带，一般水分仪的传感器会丢弃吸收速率太小和太大的吸收带，1.9μm波长光谱用于粉状物料的水分测量。 对于烧结混合物等反射率较低的被测物质，一般在普通水分仪的双光束基础上增加一个参考光束，形成多波长红外水分仪，其特点是可以校正被测物体表面状态、颜色、成分变化引起的测量值误差。 3.1环境水汽的影响水汽是烧结混合料水分测量的最大干扰源之一。 MM710水分仪通过滤光片足够窄的通带，可以避开水汽的吸收峰，去除大部分水汽的影响。 3.2环境温度变化的影响温漂是指水分仪的探头在高温(仪器正常使用温度的上限)和低温(启动时的环境温度)时，同一样品测得的水分值的差异。 由于双测量片技术的设计，用于采集混合物吸湿前后光强能量的参考探测器紧密贴合，使两个测量片的加热温度同时上升和下降，同时采集吸收前后的能量，保证了两个测量片的光强能量差的相对值始终稳定。红外技术的吸收和反射原理检测到了这种相对差异。 而单片机技术及时收集红外光能量，当温度变化时会发生漂移。 3.3物料高度变化的影响物料高度变化对100 mm以内的检测没有影响 由于MM710红外强度高，抗干扰能力增强，用框架镜代替普通球面镜，使反射的红外光在参考探测器上分布更均匀，利用更充分，使能量检测不会受到物料高度变化的影响。 此外，由于5波段技术充分利用了参考波长，消除了材料高度的影响。 而超高速电机发出高频检测信号，每秒检测速度超过100次。对于低速运动的被测物料(皮带上的混合物)，物料处于相对静止的状态，因此下料不均匀引起的物料高度变化对检测没有影响。 【下一步】3.4材料形状变化的影响MM710探头对材料形状的变化不敏感，不会影响测试结果。 因为电机转速快，所以检测速度很快。相对于每秒100次的检测速度，材料的形状是相对静止的，最大程度上消除了材料形状的影响。 多波段技术是多参考波长，可以有效消除表面形状的影响。 但由于同时检测的是同一个样品，双芯片技术消除了材料变化的影响。 3.5环境光的影响:双轨距技术和内部光路设计消除了光线的影响；高频光信号的检测消除了低频慢杂散光信号的干扰；探测器的特殊涂层过滤掉杂散光信号；多波长红外光强度大，抵消了微弱信号的影响。 所以不需要避光。 4应用效果为了检验红外水分仪的应用效果，现场对实际混合料水分进行了取样测试，数据结果见表1。 1 & nbsp混合料水分现场取样测试表:样品序号:仪器显示值/%烘干前重量值/烘干后g重量值/g实测值/%误差/% 16.90-0.44436.70-0.50000000875 & nbsp；& nbsp测试结果表明，红外水分仪的测量误差在0.3%以内。 红外在线自动水分测量系统在烧结生产中8个月的应用证明，实现了混合料水分的自动检测和控制，混合料水分稳定率远高于人工操作。目前，混合料的水稳定率在90%以上。 由于水分稳定性的提高，一方面有利于混合物的造粒，提高烧结料层的透气性；一方面，烧结材料的热导率均匀，促进了生产过程的均匀性和稳定性；另一方面减少了烧结过程中因水分波动造成大量返矿，造成恶性循环，停工的情况。 从而稳定和强化了烧结生产过程，各项技术经济指标明显提高(见表2)。 表2红外水分在线自动测量系统应用前后技术经济指标对比应用前后对比利用系数/t/(m2h)-11.6281.6650.037滚筒指数/%75.5376.010.48固体燃料/kg.t-154.1053.25-0.85筛分指数/ 在线自动水分测量不仅保证了生产工艺和技术指标的稳定，提高了矿粉的结块率和产品质量，减少了返粉量，而且降低了操作人员的劳动强度。同时也解决了不同环境条件对水分测量精度的影响，在冶金行业具有一定的推广应用价值。
下一篇：萤石矿成因及类型(萤石矿成分分析)
上一篇：天然放射性元素镭有什么作用(天然放射性元素的半衰期与什么有关)
免责声明：
本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息，登载此文出于传递更多信息之目的，并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考，不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之，本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者，视为自愿接受本网站声明的约束。