Molienda húmeda de partículas de cemento con sondas sónicas
La molienda húmeda de partículas de cemento es un proceso crucial en la producción de cemento de alta calidad. El objetivo es reducir el tamaño de las partículas para mejorar las propiedades del cemento, como su reactividad y resistencia. Las técnicas de molienda tradicionales, como la molienda por bolas, se han utilizado ampliamente para este fin. Sin embargo, desde que se descubrieron las importantes ventajas de la molienda húmeda por ultrasonidos, los sonicadores de tipo sonda sustituyen en particular a los métodos de molienda convencionales. Superando a otras técnicas de molienda, los sonicadores de Hielscher funcionan con éxito desde la investigación a escala de banco hasta la producción industrial de cemento de alto rendimiento.
Comparación de métodos de dispersión de cemento: Dispersor Vma-Getzmann Dispermat CV-3, un sistema rotor-estator (R/S) y el sonicador Hielscher UP400St.
(Estudio e imágenes: ©Draganovic et al., 2020) Más información sobre este estudio comparativo
Sonicator UIP16000 para moler y dispersar materiales de construcción como cemento, geopolímeros u hormigón.
Fresado ultrasónico de partículas de cemento con sondas sónicas
Los sonicadores de sonda, también conocidos como homogeneizadores ultrasónicos, utilizan ultrasonidos de alta intensidad para inducir la cavitación acústica en un medio líquido, por ejemplo, una lechada de cemento. La cavitación ultrasónica genera microchorros intensos, ondas de choque y fuerzas de cizallamiento que descomponen eficazmente las partículas de cemento. Las principales ventajas de la molienda por ultrasonidos son:
- Mayor eficiencia: La molienda ultrasónica es muy eficaz en la reducción del tamaño de las partículas. La cavitación acústica proporciona fuerzas locales intensas que pueden desintegrar rápidamente las partículas de cemento sin necesidad de una energía mecánica excesiva.
- Control de temperatura: Durante la molienda húmeda por ultrasonidos, la temperatura del proceso puede supervisarse y controlarse con precisión. Esto es especialmente importante para las partículas de cemento, ya que un calor excesivo puede alterar sus propiedades.
Más información sobre el control de la temperatura durante el procesamiento por ultrasonidos. - Distribución uniforme de partículas: La molienda por ultrasonidos garantiza una distribución más uniforme del tamaño de las partículas, lo que mejora la calidad y el rendimiento del producto final.
- No Medios de molienda: Dado que la molienda por ultrasonidos no depende de los medios de molienda, no es necesario limpiar y sustituir las bolas o perlas de molienda.
- Escalabilidad: El fresado por ultrasonidos mediante sonicadores tipo sonda puede escalarse de forma completamente lineal a cualquier rendimiento. Disponible en varias potencias – desde modelos de sobremesa para investigación hasta grandes homogeneizadores ultrasónicos industriales para producción de alto rendimiento – Hielscher Ultrasonics puede ofrecerle el sonicador ideal para su aplicación de molienda húmeda.
Comparación de la molienda por ultrasonidos, la molienda por microesferas, los mezcladores rotor-estator y los mezcladores de paletas de alto cizallamiento para la reducción del tamaño de las partículas de cemento
| Característica | Fresado por ultrasonidos (sondas sónicas) | Fresado de cordones | mezcladores rotor-estator | Mezcladoras de palas de alto cizallamiento |
|---|---|---|---|---|
| Eficacia | alta | moderado | moderado | Bajo |
| Generación de calor | Bajo | alta | alta | alta |
| Uniformidad del tamaño de las partículas | alta | moderado | moderado | Bajo |
| Riesgo de contaminación | Bajo (sin medios de molienda) | Alta (debido a los medios de molienda) | moderado | Bajo |
| escalabilidad | Alta (disponible en varios tamaños) | moderado | moderado | Bajo |
| Mantenimiento | Bajo (pocas piezas móviles, sin medios de molienda) | Alta (desgaste de los soportes) | moderado | Bajo a moderado |
| Velocidad de procesamiento | Rápida | Moderado a lento | moderado | moderado |
| consumo de energía | moderado | alta | moderado | moderado |
| flexibilidad | Alta (varias aplicaciones) | Moderada (específica para la reducción del tamaño de las partículas) | Moderado (mezclar y emulsionar) | Bajo (sólo mezcla) |
| aplicación industrial | Alta (ampliamente aplicable) | moderado | moderado | Bajo |
Influencia de la ultrasonicación de potencia (PUS) en la resistencia a la compresión de prismas de mortero
Sonicators de alto rendimiento para la molienda húmeda de partículas de cemento
Los sonicadores de alto rendimiento de Hielscher son ideales para la molienda húmeda de cemento debido a su eficacia superior en la reducción del tamaño de las partículas mediante cavitación ultrasónica, lo que garantiza una distribución uniforme de las partículas. Con un control preciso del proceso, puede optimizar el proceso de molienda por ultrasonidos para conseguir el tamaño de partícula de cemento deseado y la mayor eficiencia energética. Además, los sonicadores Hielscher son escalables y versátiles, y están disponibles tanto en modelos de sobremesa como industriales, lo que los hace adecuados para diversas escalas de producción, desde la investigación hasta las aplicaciones industriales de alto rendimiento.
Los sonicadores Hielscher son los homogeneizadores ultrasónicos más sofisticados del mercado. ¡Aproveche las ventajas de los sonicadores Hielscher!
Sonicador de sobremesa UIP1000hdT para la molienda húmeda de partículas de cemento
- elevada eficiencia
- Tecnología punta
- fiabilidad & robustez
- control de procesos preciso y ajustable
- lote & en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (por ejemplo, programable, protocolización de datos, control remoto)
- Manejo sencillo y seguro
- Bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | De 3 a 15 l/min | UIP6000hdT |
| 15 a 150L | De 3 a 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
Sonómetro UP400St para la dispersión de lechada de cemento microfino
(Estudio e imagen: ©Draganovic et al., 2020)
Literatura / Referencias
- 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.
Información interesante
¿Qué es el cemento?
El cemento es un material aglutinante utilizado en la construcción, compuesto por una mezcla de materiales calcáreos, silíceos, aluminosos y ferrosos. Mezclado con agua, forma una pasta que se endurece con el tiempo, proporcionando resistencia y estabilidad estructural. Las partículas de cemento son la forma finamente molida y pulverizada del cemento resultante de los procesos de molienda. Estas partículas desempeñan un papel crucial en el proceso de hidratación, que conduce al endurecimiento y desarrollo de la resistencia del cemento en aplicaciones de construcción.
¿Por qué es importante la molienda húmeda de partículas de cemento?
La molienda en húmedo de las partículas de cemento es importante porque reduce el tamaño de las partículas, mejorando la reactividad y la resistencia del cemento. Este proceso mejora la uniformidad y la calidad del cemento, lo que se traduce en un mejor rendimiento en aplicaciones de construcción.
¿Qué es el mortero?
Un prisma de mortero es una probeta rectangular fabricada con una mezcla de cemento, arena y agua, que se utiliza habitualmente para comprobar la resistencia y durabilidad del mortero. Estos prismas suelen crearse con dimensiones normalizadas y se ensayan en condiciones de laboratorio para determinar la resistencia a la compresión y a la flexión de la mezcla de mortero.
¿Qué es un prisma de mortero?
El mortero es un material de construcción compuesto por cemento, arena y agua. El cemento es el principal aglutinante del mortero y le confiere propiedades adhesivas cuando se mezcla con arena y agua. El mortero se utiliza para unir materiales de construcción como ladrillos, piedras y bloques de hormigón, rellenando los huecos entre ellos y proporcionando estabilidad estructural. El cemento del mortero se endurece y gana resistencia con el tiempo gracias a la hidratación, creando una matriz sólida y duradera que mantiene unidos los demás componentes.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento para aplicaciones de mezcla, dispersión, emulsificación y extracción a escala de laboratorio, piloto e industrial.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.