Tsemendiosakeste märgjahvatus sondtüüpi sonikaatoritega
Tsemendiosakeste märgjahvatus on kvaliteetse tsemendi tootmisel oluline protsess. Eesmärk on vähendada osakeste suurust, et parandada tsemendi omadusi, näiteks reaktiivsust ja tugevust. Selleks on laialdaselt kasutatud traditsioonilisi jahvatusmeetodeid, näiteks kuullaaljahvatust. Kuna on aga avastatud ultraheli märgjahvatuse olulised eelised, asendavad eelkõige sondtüüpi sonikaatorid tavapäraseid jahvatusmeetodeid. Hielscher sonikaatorid, mis ületavad teisi jahvatusmeetodeid, töötavad edukalt alates laboratoorsest uurimistööst lauaseadme mastaabis kuni tsemendi tööstusliku suure läbilaskevõimega tootmiseni.
Tsemendi dispergeerimismeetodite võrdlus: Vma-Getzmann Dispermat CV-3 lahustaja, rootor-staator (R/S) süsteem ja Hielscher UP400St sonikaator.
(Uuring ja pildid: ©Draganovic et al., 2020) Loe sellest võrdlevast uuringust lähemalt siit!
Sonikaator UIP16000 ehitusmaterjalide, näiteks tsemendi, geopolümeeride või betooni jahvatamiseks ja dispergeerimiseks.
Tsemendiosakeste ultraheljahvatus sondtüüpi sonikaatoritega
Sondtüüpi sonikaatorid, tuntud ka kui ultraheli homogenisaatorid, kasutavad suure intensiivsusega ultraheli, et tekitada vedelas keskkonnas, nt tsemendisuspensioonis, akustiline kavitatsioon. Ultraheli kavitatsioon tekitab intensiivseid mikrojuge, lööklaineid ja nihkejõude, mis lagundavad tsemendiosakesi tõhusalt. Ultraheljahvatuse peamised eelised on järgmised:
- Suurem tõhusus: Ultraheljahvatus on osakeste suuruse vähendamisel väga tõhus. Akustiline kavitatsioon tekitab intensiivseid lokaalseid jõude, mis suudavad tsemendiosakesi kiiresti desintegreerida ilma liigse mehaanilise energiata.
- Temperatuuri kontroll: Ultraheli märgjahvatuse ajal saab protsessi temperatuuri täpselt jälgida ja reguleerida. See on tsemendiosakeste puhul eriti oluline, sest liigne kuumus võib nende omadusi muuta.
Loe lähemalt temperatuuri kontrollist ultraheli töötluse ajal! - Ühtlane osakeste jaotus: Ultraheljahvatus tagab ühtlasema osakeste suurusjaotuse, mis parandab lõpptoote kvaliteeti ja toimivust.
- Jahvatuskehad puuduvad: Kuna ultraheljahvatus ei tugine jahvatuskehadele, ei ole vaja jahvatuskuule ega -kerasid puhastada ega asendada.
- Skaleeritavus: Sondtüüpi sonikaatoritega ultraheljahvatust saab skaleerida täiesti lineaarselt mis tahes läbilaskevõimeni. Hielscher Ultrasonics pakub teie märgjahvatusrakenduse jaoks ideaalset sonikaatorit – saadaval on erinevad võimsusklassid alates uurimistööks mõeldud lauaseadmetest kuni suurte tööstuslike ultraheli homogenisaatoriteni suure läbilaskevõimega tootmiseks.
Uuri, kuidas võimsusultraheli parandab ja kiirendab tsemendipastade hüdratatsiooni ja tugevust!
Ultraheljahvatuse, kuulveski, rootor-staator-segistite ja suure nihkega labasegistite võrdlus tsemendiosakeste suuruse vähendamisel
| Omadus | Ultraheljahvatus (sondtüüpi sonikaatorid) | Kuulveskijahvatus | Rootor-staator-segistid | Suure nihkega labasegistid |
|---|---|---|---|---|
| Tõhusus | Kõrge | Mõõdukas | Mõõdukas | Madal |
| Soojuseraldus | Madal | Kõrge | Kõrge | Kõrge |
| Osakeste suuruse ühtlus | Kõrge | Mõõdukas | Mõõdukas | Madal |
| Saastumisoht | Madal (jahvatuskehi ei ole) | Kõrge (jahvatuskehade tõttu) | Mõõdukas | Madal |
| Skaleeritavus | Kõrge (saadaval erineva suurusega) | Mõõdukas | Mõõdukas | Madal |
| Hooldus | Madal (vähe liikuvaid osi, jahvatuskehi ei ole) | Kõrge (jahvatuskehade kulumine) | Mõõdukas | Madal kuni mõõdukas |
| Töötlemiskiirus | Kiire | Mõõdukas kuni aeglane | Mõõdukas | Mõõdukas |
| Energiatarbimine | Mõõdukas | Kõrge | Mõõdukas | Mõõdukas |
| Paindlikkus | Kõrge (mitmesugused rakendused) | Mõõdukas (spetsiifiline osakeste suuruse vähendamiseks) | Mõõdukas (segamine ja emulgeerimine) | Madal (ainult segamine) |
| Tööstuslik rakendus | Kõrge (laialdaselt kasutatav) | Mõõdukas | Mõõdukas | Madal |
Võimsusultraheli (PUS) mõju mört-prismade survetugevusele
Suure jõudlusega sonikaatorid tsemendiosakeste märgjahvatuseks
Hielscheri suure jõudlusega sonikaatorid sobivad tsemendi märgjahvatuseks ideaalselt, kuna need vähendavad ultraheli kavitatsiooni abil osakeste suurust erakordselt tõhusalt ja tagavad ühtlase osakeste jaotuse. Täpse protsessijuhtimise abil saate ultraheljahvatuse protsessi optimeerida oma sihtosakeste suuruse ja kõrgeima energiatõhususe saavutamiseks. Lisaks on Hielscher sonikaatorid skaleeritavad ja mitmekülgsed ning saadaval nii lauaseadme- kui ka tööstusmudelitena, mistõttu sobivad need erinevatele tootmismastaapidele alates uurimistööst kuni suure läbilaskevõimega tööstusrakendusteni.
Hielscher sonikaatorid on turu kõige täiustatumad ultraheli homogenisaatorid. Kasutage ära Hielscher sonikaatorite eeliseid!
Lauaseadme sonikaator UIP1000hdT tsemendiosakeste märgjahvatuseks
- kõrge tõhusus
- tipptasemel tehnoloogia
- töökindlus ja vastupidavus
- reguleeritav, täpne protsessijuhtimine
- partiitöötlus ja inline-töötlus
- mis tahes mahu jaoks
- intelligentne tarkvara
- nutikad funktsioonid (nt programmeeritavus, andmete logimine, kaugjuhtimine)
- lihtne ja ohutu kasutada
- väike hooldusvajadus
- CIP (kohtpuhastus)
Disain, tootmine ja nõustamine – Saksamaal valmistatud kvaliteet
Hielscheri ultrasonikaatorid on tuntud oma kõrgeima kvaliteedi ja disainistandardite poolest. Vastupidavus ja lihtne kasutamine võimaldavad meie ultrasonikaatoreid sujuvalt tööstusrajatistesse integreerida. Hielscheri ultrasonikaatorid saavad hõlpsasti hakkama rasketes tingimustes ja nõudlikes keskkondades.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifitseeritud ettevõte ning pöörab erilist tähelepanu suure jõudlusega ultrasonikaatoritele, mis on varustatud tipptasemel tehnoloogiaga ja on kasutajasõbralikud. Loomulikult vastavad Hielscheri ultrasonikaatorid CE nõuetele ning täidavad UL-i, CSA ja RoHs-i nõudeid.
Alljärgnev tabel annab ülevaate meie ultrasonikaatorite ligikaudsest töötlemisvõimsusest:
| Partii maht | Vooluhulk | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500mL | 10 kuni 200mL/min | UP100H |
| 10 kuni 2000mL | 20 kuni 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 kuni 20L | 0,2 kuni 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 kuni 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurem | klaster seadmetest UIP16000 |
Sondtüüpi sonikaator UP400ST mikropeene tsemendi-injektsioonimördi dispergeerimiseks
(Uuring ja pilt: ©Draganovic et al., 2020)
Kirjandus / viited
- 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.
Teada väärt fakte
Mis on tsement?
Tsement on ehituses kasutatav sideaine, mis koosneb lubja-, räni-, alumiiniumi- ja rauda sisaldavate materjalide segust. Veega segamisel moodustab see pasta, mis aja jooksul kõveneb ning annab konstruktsioonile tugevuse ja stabiilsuse. Tsemendiosakesed on tsemendi peeneks jahvatatud pulbriline vorm, mis tekib jahvatusprotsessides. Need osakesed mängivad olulist rolli hüdratatsiooniprotsessis, mis viib tsemendi kõvenemise ja tugevuse kasvuni ehitusrakendustes.
Miks on tsemendiosakeste märgjahvatus oluline?
Tsemendiosakeste märgjahvatus on oluline, sest see vähendab osakeste suurust ning parandab tsemendi reaktiivsust ja tugevust. See protsess parandab tsemendi ühtlust ja kvaliteeti, mis annab parema toimivuse ehitusrakendustes.
Mis on mört?
Mört-prisma on ristkülikukujuline katsekeha, mis on valmistatud tsemendi, liiva ja vee segust ning mida kasutatakse tavaliselt mördi tugevuse ja vastupidavuse katsetamiseks. Need prismad valmistatakse tavaliselt standardiseeritud mõõtmetega ja neid katsetatakse laboritingimustes, et määrata mördisegu survetugevus ja paindetugevus.
Mis on mört-prisma?
Mört on ehitusmaterjal, mis koosneb tsemendist, liivast ja veest. Tsement toimib mördis peamise sideainena, andes sellele liiva ja veega segamisel nakkeomadused. Mörti kasutatakse ehitusmaterjalide, näiteks telliste, kivide ja betoonplokkide sidumiseks, täites nende vahelised tühimikud ja tagades konstruktsiooni stabiilsuse. Mördis olev tsement kõveneb ja saavutab aja jooksul hüdratatsiooni kaudu tugevuse, luues tahke ja vastupidava maatriksi, mis hoiab teisi komponente koos.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid segamis-, dispergeerimis-, emulgeerimis- ja ekstraheerimisrakenduste jaoks labori-, pilootmahu- ja tööstusmastaabis.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates laboratoorsest kuni tööstusliku suuruseni.