Nelle cementerie le materie prime, il clinker ed il cemento vengono analizzati mediante fluorescenza a raggi X (XRF) e spesso diffrazione a raggi X (XRD). Sono questi i due principali sistemi analitici per valutarne e controllarne la composizione. Poiché i risultati hanno un impatto diretto sui parametri di processo come, ad esempio, velocità di avanzamento e temperatura del forno, tempo di macinazione e miscelazione, la composizione chimica deve essere analizzata in modo accurato e continuo.

Campionamento del cemento: come funziona

Il campionamento del cemento è parte integrante del controllo della produzione, in tutti i punti di un cementificio. Utilizzati per il monitoraggio e la regolazione di processi chimici, omogeneizzazione e qualità del prodotto, i campioni vengono sottoposti a diverse analisi, tra cui XRF per la composizione chimica, XRD per la composizione minerale, determinazione dell’umidità e valutazione della finezza mediante, ad esempio, distribuzione granulometrica, valore di Blaine.

Durante il funzionamento di routine di un cementificio, i campionatori installati in modo permanente prelevano campioni a intervalli regolari di 30, 60, 90 minuti o più. Il campionamento include sia campioni medi che spot, ed è legato ad un programma temporale predeterminato. Il trasporto del campione verso il laboratorio è manuale o completamente automatico mediante un sistema di trasporto pneumatico.

In molti punti di campionamento di un cementificio esiste una significativa disomogeneità solo nella sezione longitudinale del flusso di materiale nel tempo. Nella dimensione della larghezza e dell’altezza, il flusso di materiale è solitamente molto omogeneo. Questo è anche il motivo per cui le soluzioni di campionamento standard sono generalmente sufficienti per la maggior parte delle applicazioni nell’industria del cemento.

I campionatori di Herzog: coclea e canaletta

Herzog offre campionatori a coclea (HR-SN) per cadute verticali e campionatori da canaletta (HR-RN) per canalette fluidificate orizzontali.

La vite, nel campionatore a coclea HR-SN, gira lentamente all’interno del continuo flusso di materiale verticale; il campione viene raccolto all’interno di un mixer che di solito si trova in cima alla stazione dell’impianto adiacente.

Figura 1 – Campionatore a coclea HR-SN
Figura 2 – Posizionamento del campionatore HR-RN nel flusso di materiale

Nel campionatore da canaletta HR-RN, un tubo di raccolta perforato è posizionato verticalmente nel convogliatore e recupera il campione dal flusso orizzontale del materiale. I fori nel tubo di raccolta ruotano a intervalli regolari nel flusso del materiale ed il materiale cade nel miscelatore di raccolta.

Figura 3 – Campionatore da canaletta HR-RN

Per punti di campionamento con requisiti elevati, come ad esempio per farina calda, è disponibile un sistema di campionamento speciale con design particolarmente robusto, è costruito da un azionamento idraulico e con funzione di raffreddamento. Il campionatore è disponibile anche per aree protette EX.

Figura 4 – Campionatore per farina calda
Figura 5 – Posizionamento del campionatore per farina calda nel flusso di materiale

Per quanto riguarda la raccolta del clinker, a seconda dell’utilizzo e dello spazio a disposizione, Herzog realizza diversi campionatori, tra cui quello a cucchiaio o a paletta.

Figura 6 – Campionatore a cucchiaio HR-KN per clinker
Figura 7 – Campionatore per clinker HR-KN nel flusso di materiale

Figura 8 – Campionatore a paletta per clinker nel flusso di materiale

Tutti i campionatori possono essere inseriti in impianti automatizzati o costruiti per funzionamento in modalità stand alone.

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