水泥生產(chǎn)是固態(tài)物料的熱化學(xué)反應(yīng)過程，為保證產(chǎn)品質(zhì)量,，必須嚴(yán)格控制物料細(xì)度、成份,、均勻性及降低有害物料的混入量,，所以對各工序物料的成份進(jìn)行測定非常重要。
質(zhì)量控制是為產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到要求所采取的技術(shù)作業(yè)和活動,。
水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制對象主要包括：原材料,、燃料、生料,、熟料和出磨水泥及出廠水泥等,。水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制要以配料為綱，努力提高熟料質(zhì)量,，確保出廠水泥符合國家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定,。
1.我國水泥工業(yè)物料成份分析儀器的發(fā)展概況
70年代以前水泥的主要生產(chǎn)方式是濕法，料漿的物料成分很均勻,，容易控制,，調(diào)庫、倒庫的時間長,，用傳統(tǒng)的化學(xué)分析法就能夠很好的控制入窯生料成分,。
70年代以后，各國水泥工業(yè)的生產(chǎn)方式以新型干法窯外分解窯為主,，我國地方水泥則大力發(fā)展機(jī)立窯,，其生料均為干粉狀態(tài)，生料成分及均勻性都難于控制,。特別在新型干法水泥生產(chǎn)線中,，窯,、磨等主機(jī)產(chǎn)量大，時效性強(qiáng),，而且每個工序都要控制物料成份,。傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法只能每天做一次生料全分析，每小時生料成份控制僅能用鈣鐵滴定值控制,，完全不能滿足現(xiàn)代化,、大規(guī)模水泥生產(chǎn)對質(zhì)量控制的需要，必須以快速,、準(zhǔn)確的儀器分析來代替化學(xué)分析,。
國內(nèi)為解決物料儀器分析問題，早在60年代中國建材研究院與上海躍進(jìn)儀器廠合作研制出Ｘ射線熒光分析儀,，70年代日本展覽會上有一臺同位素在線鈣量儀,，被國家建材總局收購并以此為樣機(jī)，由中國建材研究院,、合肥水泥研究院和琉璃河水泥廠聯(lián)合研制在線鈣鐵分析儀和生料配料控制系統(tǒng),，并一直在琉璃河水泥廠使用。80年代中國建材研究院在原在線鈣鐵分析儀的基礎(chǔ)上又研制出同位素離線鈣鐵分析儀和同位素多元素分析儀,，目前國內(nèi)已有好幾家企業(yè)生產(chǎn)這類儀器并在水泥廠廣泛應(yīng)用,，進(jìn)行生料成分控制和率值控制。
2.我國水泥工業(yè)物料成份儀器分析的現(xiàn)狀
目前1000t/d以上的水泥生產(chǎn)線均有以Ｘ射線熒光分析儀為主體的生料質(zhì)量控制系統(tǒng)（QCX）,，過去大多數(shù)是配備菲利浦和日本的分析儀,。90年代出現(xiàn)Ｘ射線能譜儀，最近一段時期已有部分國產(chǎn)的多元素分析儀獲得應(yīng)用,。我國水泥工業(yè)應(yīng)用的物料成份分析儀器有：
(1)X射線熒光分析儀：適用于大中型水泥廠,，均為進(jìn)口儀器；
(2)X射線熒光能譜儀：適用于所有水泥廠,，用于率值控制,；
(3)同位素多元素分析儀：主要用于中型和機(jī)立窯水泥廠，用于率值控制,；
(4)同位素在線,、離線鈣鐵分析儀：主要用于生料成分控制，其中離線分析儀在機(jī)立窯水泥廠應(yīng)用比較廣泛,；
(5)在線中子活化分析儀：可以在線分析塊,、粉狀物料，宜于前饋控制,，可降低均化庫和預(yù)均化庫的投資,。華新水泥公司已引進(jìn)一套，即將投入運(yùn)行；
()6自動化學(xué)分析儀,。
就生料質(zhì)量控制而言,，我國配料成分要求控制三個率值（KH、SM,、IM）,，所以至少要測量生料中的Ca、Fe,、Si,、AL及燒失量，降低有害成分（K,、Na,、CL、S,、Mg）的混入量,，需用多道熒光分析儀,。過去分析儀器均需引進(jìn)國外產(chǎn)品,，價格高，除新建和技術(shù)改造的大,、中型水泥廠應(yīng)用這種大型分析儀器外,，其他水泥廠均用每天一次化學(xué)全分析和每小時一次鈣鐵分析生料成分控制方法。其中又有利用離線鈣鐵儀的成分控制和化學(xué)滴定法僅控制入磨物料的重量控制方法,，這類方法雖然不能完全滿足生料質(zhì)量控制的需要,，但限于條件也僅能如此，它是目前通用的控制方法,。
3.大力促進(jìn)分析儀器的國產(chǎn)化
物料成分用儀器分析代替?zhèn)鹘y(tǒng)的化學(xué)分析方法來進(jìn)行生產(chǎn)控制,，已被國內(nèi)外的水泥企業(yè)實(shí)踐證明是有效的，已成為現(xiàn)代水泥生產(chǎn)線的必備設(shè)備,。它的優(yōu)越性為分析速度快,、分析精度高、穩(wěn)定性好,、自動化程度高,、不受人為因素的干擾、無化學(xué)試劑對人的危害,、減少化學(xué)試劑的損耗,、減少操作分析人員、降低勞動強(qiáng)度等,。但大型分析儀器均需進(jìn)口,，價格高、備配件既貴又供應(yīng)不及時、使用條件要求高,、培訓(xùn)費(fèi)高等,。雖然有些大公司在國內(nèi)設(shè)有維修部門，但費(fèi)用高,，而且國外儀器更新快,，不少備件過一段時間就難于供應(yīng)，也不適合我國國情,。
為了大力推廣儀器分析技術(shù),，提高熟料和水泥質(zhì)量，以及降低水泥生產(chǎn)線的投資,，國家科委組織了物料成分分析儀器的國產(chǎn)化的研究開發(fā)項(xiàng)目（Ｘ射線熒光光譜分析儀）,，其樣機(jī)和商品化尚需一段時間。目前我國一些合資公司已有利用國外的元器件組裝,、國內(nèi)配套測試,、控制軟件的熒光分析儀，也有利用同位素的多元素分析儀進(jìn)行物料成份的分析,、控制水泥質(zhì)量,，已取得較好的效果。
國產(chǎn)化儀器在滿足分析精度,、穩(wěn)定性與可靠性的前提下,，其價格優(yōu)勢明顯，一般為進(jìn)口儀器的一半,，有的甚至更低,，備配件易保證，維修,、培訓(xùn)方便,，其設(shè)計(jì)使用條件也都盡量考慮了結(jié)合國情。物料成分分析儀器的市場是很大的,，雖然2000t/d以上的已投產(chǎn)的30余條線大部分都配有進(jìn)口的分析儀,，但許多100t/d的干法生產(chǎn)線和以前建設(shè)的干法水泥生產(chǎn)線，大多數(shù)尚未配置分析儀器,，這些廠將陸續(xù)進(jìn)行技術(shù)改造,，其中一項(xiàng)重要內(nèi)容就是建立以分析儀器為主的生料質(zhì)量控制系統(tǒng)；已經(jīng)有分析儀器的企業(yè)為保證生產(chǎn)都有增加備用儀器的需要,；不少大型機(jī)立窯企業(yè)為提高產(chǎn)品質(zhì)量,，也是需要配置成份分析儀的?？梢姶罅Υ龠M(jìn)物料成份分析儀器的國產(chǎn)化已勢在必行,。
4.對國產(chǎn)化分析儀器的建議
水泥生產(chǎn)過程是連續(xù)化大生產(chǎn),，所以對在生產(chǎn)線上應(yīng)用的所有設(shè)備首要的要求是穩(wěn)定、可靠,，否則將影響生產(chǎn),，造成很大損失，如一條4000t/d的水泥生產(chǎn)線停產(chǎn)一天的損失至少120萬元（300元／t熟料計(jì)）,，每小時就損失5萬元,。物料成份分析儀的使用需要有配套的其他設(shè)備。因此儀器供應(yīng)廠商應(yīng)能配套供應(yīng),，大致包括：
(1)自動連續(xù)取樣器：適用螺旋輸送機(jī),、皮帶輸送機(jī)、空氣斜槽,、溜子等設(shè)備設(shè)施和塊狀,、粉狀物料；
(2)制樣設(shè)備：包括物料的粉磨,、壓片,、制片；
(3)樣品的輸送設(shè)備,；
(4)生料質(zhì)量控制系統(tǒng)：包括物料喂料計(jì)量設(shè)備,、控制計(jì)算機(jī)、通訊和應(yīng)用軟件,。
由于我國地域廣闊,，各地原料不同,，所以會有多種配料方案,，根據(jù)均化條件又有不同的控制方案才能滿足生產(chǎn)的要求。磨機(jī)又具有長時滯,、時變特性,，采用常規(guī)的調(diào)節(jié)方法不能滿足要求。因此,，需要用近代控制理論編制軟件,。
國家水泥標(biāo)準(zhǔn)中尚無儀器分析方法的標(biāo)準(zhǔn)。儀器分析方法不同于化學(xué)分析方法,，它是一種對比方法,，又受物料晶體結(jié)構(gòu)的影響，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)試樣等,，所以為了企業(yè)的應(yīng)用和儀器的國產(chǎn)化均需要制定相應(yīng)儀器分析方法標(biāo)準(zhǔn),。