赵 龙

(1.吉林大学物理学院；2.丹东东方测控技术股份有限公司)

瞬发伽玛中子活化分析技术(PGNAA)是一种快速、无接触多元素分析技术。目前，PGNAA技术在水泥、煤炭检测领域应用已比较成熟[1-7]，其跨皮带式检测装置可同时分析传送皮带上物料中的Ca、Si、Fe、Al、Mg、K、Na、S等多种元素，可为工业自动控制提供实时分析数据，指导工业优化生产控制。

烧结矿作为炼铁的主要原料，其质量的提升直接影响炼铁厂的产能和效益。数据表明，高炉原料碱度波动值由0.1降至0.075时，高炉增产1.5个百分点，焦比降低0.8个百分点[8]。当前，受制于在线检测仪表的缺失，国内烧结厂对于配料的控制，主要采用人工或半人工方式进行计算和控制。这种控制方法存在严重的滞后性，一般滞后约4 h，当控制室发现碱度大幅波动后已生产了大量的劣质烧结矿，同时由于返矿的因素，操作人员需较长时间将碱度恢复到合理范围，有时甚至出现过调的情况，从而影响烧结矿的稳定率。

将中子活化技术应用到烧结配料过程控制中，实时在线检测烧结混合料的碱度指标，根据实时碱度检测值实时控制石灰石的下料配比，形成全自动闭环控制，从而实现降低烧结成品矿碱度波动的目的，提升烧结成品矿品质，最终提升炼铁厂的产能和效益。

1 蒙特卡洛方法模拟仿真

烧结成矿的主要成分为TFe、CaO、SiO2[9]，主要元素为Fe、Ca、Si 3种元素，这3种元素的热中子俘获总截面以及特征峰能量数据见表1。由于烧结料的主量元素为铁元素，铁元素具有较强的伽马射线自屏蔽效应[10-11]，由表1也可看到铁元素的热中子俘获截面也较大，故其同时存在较强的中子自吸收效应。……