Мокро смилане на циментови частици с ултразвукови апарати със сонда
Мокрото смилане на циментови частици е ключов процес при производството на висококачествен цимент. Целта е да се намали размерът на частиците, за да се подобрят свойствата на цимента, като неговата реактивоспособност и якост. За тази цел широко се използват традиционни техники за смилане, като смилането в топкови мелници. След откриването на значителните предимства на ултразвуковото мокро смилане обаче именно ултразвуковите апарати със сонда заменят конвенционалните методи за смилане. Превъзхождайки другите техники за смилане, ултразвуковите апарати на Hielscher се използват успешно както за изследвания с настолно оборудване, така и за промишлено производство на цимент с висока производителност.
Сравнение на методите за диспергиране на цимент: дисолвер Vma-Getzmann Dispermat CV-3, роторно-статорна (R/S) система и ултразвуков апарат Hielscher UP400St.
(Изследване и снимки: ©Draganovic et al., 2020) Прочетете повече за това сравнително изследване тук!
Ултразвуков апарат UIP16000 за смилане и диспергиране на строителни материали като цимент, геополимери или бетон.
Ултразвуково смилане на циментови частици с ултразвукови апарати със сонда
Ултразвуковите апарати със сонда, известни също като ултразвукови хомогенизатори, използват ултразвук с висок интензитет, за да предизвикат акустична кавитация в течна среда, например циментова суспензия. Ултразвуковата кавитация генерира интензивни микроструи, ударни вълни и сили на срязване, които ефективно раздробяват циментовите частици. Основните предимства на ултразвуковото смилане включват:
- Повишена ефективност: Ултразвуковото смилане е високоефективно при намаляване на размера на частиците. Акустичната кавитация създава интензивни локални сили, които могат бързо да раздробят циментовите частици без необходимост от прекомерна механична енергия.
- Контрол на температурата: По време на ултразвуковото мокро смилане температурата на процеса може да се следи и регулира прецизно. Това е особено важно за циментовите частици, тъй като прекомерното нагряване може да промени техните свойства.
Прочетете повече за контрола на температурата при ултразвукова обработка! - Равномерно разпределение на частиците: Ултразвуковото смилане осигурява по-равномерно разпределение на частиците по размер, като подобрява качеството и експлоатационните характеристики на крайния продукт.
- Без смилащи тела: Тъй като ултразвуковото смилане не използва смилащи тела, не е необходимо да се почистват и подменят смилащи микросфери или топки.
- Мащабируемост: Ултразвуковото смилане с апарати със сонда може да се мащабира напълно линейно до всякаква производителност. С наличните апарати с различни мощности – от настолни модели за изследвания до големи промишлени ултразвукови хомогенизатори за производство с висока производителност – Hielscher Ultrasonics може да ви предложи идеалния ултразвуков апарат за вашето приложение за мокро смилане.
Сравнение на ултразвуковото смилане, смилането в мелници с микросфери, роторно-статорните смесители и лопатковите смесители с високо срязване за намаляване на размера на циментовите частици
| Характеристика | Ултразвуково смилане (ултразвукови апарати със сонда) | Смилане в мелница с микросфери | Роторно-статорни смесители | Лопаткови смесители с високо срязване |
|---|---|---|---|---|
| Ефективност | Висока | Умерена | Умерена | Ниска |
| Топлоотделяне | Ниско | Високо | Високо | Високо |
| Еднородност на размера на частиците | Висока | Умерена | Умерена | Ниска |
| Риск от замърсяване | Нисък (без смилащи тела) | Висок (поради смилащите тела) | Умерен | Нисък |
| Мащабируемост | Висока (предлага се в различни размери) | Умерена | Умерена | Ниска |
| Поддръжка | Ниска (малко подвижни части, без смилащи тела) | Висока (износване на смилащите тела) | Умерена | Ниска до умерена |
| Скорост на обработка | Висока | Умерена до ниска | Умерена | Умерена |
| Потребление на енергия | Умерено | Високо | Умерено | Умерено |
| Гъвкавост | Висока (различни приложения) | Умерена (специално за намаляване на размера на частиците) | Умерена (смесване и емулгиране) | Ниска (само смесване) |
| Промишлено приложение | Високо (широко приложимо) | Умерено | Умерено | Ниско |
Влияние на мощната ултразвукова обработка (PUS) върху якостта на натиск на призматични образци от строителен разтвор
Високопроизводителни ултразвукови апарати за мокро смилане на циментови частици
Високопроизводителните ултразвукови апарати на Hielscher са идеални за мокро смилане на цимент благодарение на превъзходната си ефективност при намаляване на размера на частиците чрез ултразвукова кавитация, като осигуряват равномерно разпределение на частиците. С прецизен контрол на процеса можете да оптимизирате ултразвуковото смилане за постигане на целевия размер на циментовите частици и най-висока енергийна ефективност. Освен това ултразвуковите апарати на Hielscher са мащабируеми и универсални и се предлагат както в настолни, така и в промишлени модели, което ги прави подходящи за различни производствени мащаби – от изследвания до промишлени приложения с висока производителност.
Ултразвуковите апарати на Hielscher са най-усъвършенстваните ултразвукови хомогенизатори на пазара. Възползвайте се от ултразвуковите апарати на Hielscher!
Настолен ултразвуков апарат UIP1000hdT за мокро смилане на циментови частици
- висока ефективност
- най-съвременна технология
- надеждност и здравина
- регулируем, прецизен контрол на процеса
- партидна обработка и обработка в поточна линия
- за всякакъв обем
- интелигентен софтуер
- интелигентни функции (например програмируемост, регистриране на данни, дистанционно управление)
- лесна и безопасна работа
- малка необходимост от поддръжка
- CIP (почистване на място)
Проектиране, производство и консултации – качество, произведено в Германия
Ултразвуковите апарати на Hielscher са добре известни с най-високите си стандарти за качество и проектиране. Здравината и лесната работа позволяват безпроблемното интегриране на нашите ултразвукови апарати в промишлени съоръжения. Ултразвуковите апарати на Hielscher лесно се справят с тежки условия и взискателна работна среда.
Hielscher Ultrasonics е компания, сертифицирана по ISO, и поставя специален акцент върху високопроизводителните ултразвукови апарати с най-съвременна технология и удобство за потребителя. Разбира се, ултразвуковите апарати на Hielscher са в съответствие с CE и отговарят на изискванията на UL, CSA и RoHs.
Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови апарати:
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500mL | 10 до 200mL/min | UP100H |
| 10 до 2000mL | 20 до 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 до 20L | 0,2 до 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 до 150L | 3 до 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 до 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | по-голям | група от UIP16000 |
Ултразвуков апарат със сонда UP400St за диспергиране на микрофин циментов инжекционен разтвор
(Изследване и изображение: ©Draganovic et al., 2020)
Литература / Източници
- Almir Draganović, Antranik Karamanoukian, Peter Ulriksen, Stefan Larsson (2020): Dispersion of microfine cement grout with ultrasound and conventional laboratory dissolvers. Construction and Building Materials, Volume 251, 2020.
- Peters, Simone (2017): The Influence of Power Ultrasound on Setting and Strength Development of Cement Suspensions. Doctoral Thesis Bauhaus-Universität Weimar, 2017.
- N.-M. Barkoula, C. Ioannou, D.G. Aggelis, T.E. Matikas (2016): Optimization of nano-silica’s addition in cement mortars and assessment of the failure process using acoustic emission monitoring. Construction and Building Materials, Volume 125, 2016. 546-552.
- Mahmood Amani, Salem Al-Juhani, Mohammed Al-Jubouri, Rommel Yrac, Abdullah Taha (2016): Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils Application of Ultrasonic Waves for Degassing of Drilling Fluids and Crude Oils. Advances in Petroleum Exploration and Development Vol. 11, No. 2; 2016.
- Amani, Mahmood; Retnanto, Albertus; Aljuhani, Salem; Al-Jubouri, Mohammed; Shehada, Salem; Yrac, Rommel (2015): Investigating the Role of Ultrasonic Wave Technology as an Asphaltene Flocculation Inhibitor, an Experimental Study. Conference: International Petroleum Technology Conference 2015.
Полезни факти
Какво представлява циментът?
Циментът е свързващ материал, използван в строителството, съставен от смес от варовикови, силициеви, алуминиеви и желязосъдържащи материали. При смесване с вода той образува паста, която се втвърдява с времето и осигурява конструктивна якост и стабилност. Циментовите частици представляват фино смляната прахообразна форма на цимента, получена чрез процеси на смилане. Тези частици играят ключова роля в процеса на хидратация, който води до втвърдяване и развитие на якостта на цимента в строителни приложения.
Защо е важно мокрото смилане на циментови частици?
Мокрото смилане на циментови частици е важно, защото намалява размера на частиците и повишава реактивоспособността и якостта на цимента. Този процес подобрява еднородността и качеството на цимента, което води до по-добри експлоатационни характеристики в строителни приложения.
Какво представлява строителният разтвор?
Призматичният образец от строителен разтвор е правоъгълен изпитвателен образец, изработен от смес от цимент, пясък и вода, който обикновено се използва при изпитване на якостта и дълготрайността на строителния разтвор. Тези призматични образци обикновено се изработват със стандартизирани размери и се изпитват в лабораторни условия, за да се определи якостта на натиск и на огъване на разтворната смес.
Какво представлява призматичният образец от строителен разтвор?
Строителният разтвор е строителен материал, съставен от цимент, пясък и вода. Циментът действа като основно свързващо вещество в разтвора и му придава адхезивни свойства при смесване с пясък и вода. Строителният разтвор се използва за свързване на строителни материали като тухли, камъни и бетонни блокове, като запълва празнините между тях и осигурява конструктивна стабилност. Циментът в разтвора се втвърдява и набира якост с времето чрез хидратация, като създава твърда и дълготрайна матрица, която свързва останалите компоненти.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори за приложения за смесване, диспергиране, емулгиране и екстракция в лабораторен, пилотен и промишлен мащаб.
Hielscher Ultrasonics произвежда високопроизводителни ултразвукови хомогенизатори от лабораторни до промишлени размери.