Deagglomeration ذرات سیمان با استفاده از قدرت اولتراسونیک
deagglomeration مافوق صوت با استفاده از فراصوت پروب نوع ارائه می دهد یک جایگزین برتر با غلبه بر این مسائل. این روش نیاز به رسانه سنگ زنی را از بین می برد، با از بین بردن نیاز به فیلتراسیون پس از فرآیند و تمیز کردن فشرده، فرآیند را ساده می کند و کاهش کارآمد اندازه ذرات را در محدوده ذرات ریز فراهم می کند. علاوه بر این، وابستگی به پراکنده کننده ها را کاهش می دهد و از تجهیزات فشرده تر و کم مصرف تر استفاده می کند و آن را به یک راه حل بسیار سودمند برای پراکندگی ذرات سیمان و چسبندگی تبدیل می کند.
مزایای استفاده از التراسونیک deagglomeration ذرات سیمان
سیمان یکی از ضروری ترین مواد در ساخت و ساز است که به دلیل خاصیت اتصال آن به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. با این حال، دستیابی به عملکرد بهینه مستلزم توزیع ذرات یکنواخت است، زیرا ذرات آگلومره می توانند بر عملکرد سیمان تأثیر منفی بگذارند. deagglomeration مافوق صوت به عنوان یک تکنیک قدرتمند برای رسیدگی به این چالش پدیدار شده است.
فراصوت صنعتی برای deagglomeration ذرات سیمان با توان بالا.
- پراکندگی ذرات پیشرفته: deagglomeration مافوق صوت به طور موثر پراکنده ذرات سیمان, اطمینان از توزیع یکنواخت اندازه ذرات. این یکنواختی برای دستیابی به استحکام و دوام ثابت در مواد سیمانی بسیار مهم است.
- هیدراتاسیون بهبود یافته: افزایش سطح ذرات دگلومره فرآیند هیدراتاسیون را افزایش می دهد و منجر به پیوند بهتر و استحکام بالاتر در محصول نهایی می شود. هیدراتاسیون بهبود یافته همچنین خطر واکنش های ناقص و نقاط ضعف در ماتریس سیمان را کاهش می دهد.
- افزایش کارایی: ذرات سیمان به خوبی پراکنده شده منجر به مخلوط کارآمدتری می شوند و مخلوط کردن، ریختن و پایان دادن به آن را آسان تر می کنند. این کارایی بهبود یافته می تواند منجر به زمان ساخت سریعتر و کاهش هزینه های نیروی کار شود.
- خواص مکانیکی پیشرفته: deagglomeration مافوق صوت کمک به توسعه یک ریزساختار متراکم تر و همگن تر در مواد مبتنی بر سیمان. این منجر به افزایش خواص مکانیکی مانند مقاومت فشاری و کششی می شود.
- کاهش استفاده از افزودنی: با دستیابی به پراکندگی بهتر از طریق deagglomeration مافوق صوت، نیاز به پراکنده کننده های شیمیایی و سایر مواد افزودنی را می توان به حداقل رساند. این امر نه تنها هزینه ها را کاهش می دهد، بلکه اثرات زیست محیطی تولید سیمان را نیز کاهش می دهد.
- مقرون به صرفه بودن: صرف نظر از سرمایه گذاری اولیه در یک اولتراسونیک درجه صنعتی، مزایای بلند مدت بهبود کیفیت محصول، کاهش استفاده از افزودنی و افزایش عملکرد آن را به یک راه حل مقرون به صرفه برای صنعت سیمان تبدیل می کند.
| جنبه مقایسه ای | فرز گلوله ای برای ذرات سیمان | Deagglomeration التراسونیک برای ذرات سیمان |
|---|---|---|
| روش | از توپ های فولادی یا سیلیکا به عنوان رسانه سنگ زنی استفاده می کند | از امواج اولتراسونیک با شدت بالا برای ایجاد کاویتاسیون صوتی و نیروهای برشی سونومکانیکی استفاده می کند |
| جایگزینی رسانه سنگ زنی | تعویض مکرر توپ های فولادی یا سیلیکا | بدون رسانه سنگ زنی، از بین بردن هزینه های جایگزینی |
| فیلتراسیون پس از فرآیند | برای فیلتر کردن رسانه های سنگ زنی مورد نیاز است | لازم نیست ، فرآیند را ساده می کند |
| الزامات نظافت | تمیز کردن زحمت فشرده و زمان بر محیط و محفظه فرز | حداقل تمیز کردن، پروب های اولتراسونیک آسان تر برای نگهداری هستند |
| کارایی در محدوده ذرات ریز | ناکارآمد برای ذرات در 0 – محدوده 100 میکرومتر، وقت گیر | برای اندازه ذرات ریز، از جمله 0 بسیار موثر است – محدوده 100 میکرومتر |
| نیاز به پراکنده کننده | مقدار زیادی پراکنده کننده مورد نیاز است | کاهش نیاز به پراکنده کننده ها به دلیل نیروهای قدرتمند کاویتاسیون و برشی |
| ویژگی های تجهیزات | بزرگ، حجیم، ناکارآمد انرژی، نیاز به نگهداری و تمیز کردن گسترده دارد | جمع و جور ، کم مصرف ، تعمیر و نگهداری کمتر ، کار با آن آسان تر و ایمن است |
مطالعه موردی: پراکندگی دوغاب سیمانی میکروفاین با میکسرهای اولتراسونیک
تیم تحقیقاتی به رهبری دراگانوویچ تحقیقات جامعی را در مورد پراکندگی دوغاب سیمان ریزریز با استفاده از فناوری اولتراسوند در مقایسه با محلول کننده های آزمایشگاهی معمولی ارائه می دهد. این مطالعه به طور خاص بر عملکرد سونیکاتور UP400St نسبت به روش های پراکندگی دوغاب سنتی متمرکز است.
محققان مجموعه ای از آزمایش ها را با استفاده از تکنیک های مختلف پراکندگی برای ارزیابی توزیع اندازه ذرات (PSD) و پتانسیل زتا ذرات ریز سیمان انجام دادند. تکنیک های ارزیابی شده شامل درمان سونوگرافی با سونیک UP400St، محلول کننده های آزمایشگاهی با سرعت بالا و ترکیبی از هر دو روش است.
یافته ها نشان می دهد که پراکندگی اولتراسوند با استفاده از فراصوت UP400St به طور قابل توجهی افزایش توزیع اندازه ذرات در مقایسه با حل کننده های آزمایشگاهی معمولی. فراصوت UP400St به طور موثر کاهش تجمع ذرات سیمان ریزریز، تولید یک سوسپانسیون دوغاب همگن تر و پایدار. درمان اولتراسوند توزیع ذرات کوچکتر را بهبود می بخشد و در نتیجه محدوده توزیع اندازه ذرات باریک تر می شود.
هموژنایزر اولتراسونیک UP400St با توجه به راندمان پراکندگی دوغاب سیمان با یک میکسر آزمایشگاهی معمولی مجهز به دیسک و با استفاده از تکنیک روتور استاتور مقایسه می شود. این مطالعه نشان داد که پراکندگی اولتراسونیک نه تنها یک روش موثر است، بلکه حتی بهتر از میکسر با استفاده از تکنیک روتور استاتور است.
(مطالعه و گرافیک: © دراگانوویچ و همکاران ، 2020)
علاوه بر این، ترکیب اولتراسوند با محلول کننده های آزمایشگاهی معمولی، کارایی پراکندگی را افزایش می دهد و به توزیع اندازه ذرات حتی ظریف تری نسبت به درمان اولتراسوند به تنهایی دست می یابد. این ترکیب امکان کنترل بهبود یافته بر PSD و پتانسیل زتا دوغاب سیمان ریزریز را در عملیات دسته ای فراهم می کند. در سیستم های جریان مداوم، سیستم تعلیق ذرات به طور خودکار از ناحیه نقطه داغ حفره ای عبور می کند و هم زدن اضافی را غیر ضروری می کند.
این مطالعه بر عملکرد برتر ماسونیک UP400St در پراکنده دوغاب سیمان ریز تأکید می کند. درمان اولتراسوند، به ویژه هنگامی که با حل کننده های آزمایشگاهی معمولی ترکیب شود، روشی موثر و کارآمد برای دستیابی به سوسپانسیون یکنواخت و پایدار ذرات سیمان ریزریز ارائه می دهد.
این تحقیق ارائه می دهد مقایسه دقیق بین سونوگرافی و روش های پراکندگی معمولی، برجسته اثر برتر فراصوت در پراکندگی دوغاب است.
(رجوع کنید به دراگانوویچ و همکاران، 2020)
روش های مقایسه پراکندگی: محلول Vma-Getzmann Dispermat CV-3 مجهز به دیسک 90 میلی متری و سیستم روتور-استاتور (R/S). Hielscher UP400St فراصوت مجهز به سونوترود H22.<br />(Study and pictures: ©Draganovic et al., 2020)
UP400ST فراصوت از نوع پروب برای پراکندگی دوغاب سیمان میکرو ریز
(مطالعه و تصویر: ©دراگانوویچ و همکاران، 2020)
کاربردهای Sonicators در صنعت سیمان
استفاده از اثرات سودمند اولتراسوند با قدرت بالا در ذرات سیمان و دوغاب زمینه های کاربردی متعددی را در صنعت سیمان باز می کند که امکان بهبود ویژگی های مواد و کیفیت محصول نهایی را فراهم می کند.
- آسیاب مرطوب ذرات سیمان: فراصوت پروب نوع یک روش بسیار موثر و انرژی کارآمد برای آسیاب ذرات سیمان است. اطلاعات بیشتر در مورد فرز مرطوب مافوق صوت سیمان!
- تولید بتن با کارایی بالا: فراصوت پروب نوع استفاده می شود برای تولید بتن با کارایی بالا با اطمینان از پراکندگی یکنواخت ذرات سیمان ریز و مواد سیمانی تکمیلی مانند خاکستر بادی و دود سیلیس. این منجر به بتن با خواص مکانیکی و دوام برتر می شود.
- توسعه نانوکامپوزیت ها: در تحقیق و توسعه، ماسونیک های پروب نوع ترکیب نانوذرات را در ماتریس های سیمان تسهیل می کنند و نانوکامپوزیت هایی با خواص افزایش یافته مانند افزایش استحکام، چقرمگی و مقاومت در برابر تخریب محیط زیست ایجاد می کنند.
- بهینه سازی عملکرد افزودنی: deagglomeration اولتراسونیک کمک می کند تا در بهینه سازی عملکرد مواد افزودنی شیمیایی, مانند فوق العاده نرم کننده ها و عوامل هوا, با اطمینان از توزیع یکنواخت خود را در ماتریس سیمان. این امر منجر به بهبود کارایی و عملکرد محصول نهایی می شود.
Sonicators با کارایی بالا برای پراکندگی ذرات سیمان و Deagglomeration
deagglomeration مافوق صوت با استفاده از فراصوت پروب نوع ارائه می دهد مزایای قابل توجهی برای صنعت سیمان. این دستگاه ها با افزایش پراکندگی ذرات، بهبود هیدراتاسیون و افزایش کارایی به تولید مواد سیمانی با کیفیت بالا کمک می کنند. کنترل دقیق، مقیاس پذیری و تطبیق پذیری فراصوت های پروب نوع آنها را به ابزارهای ارزشمندی برای هر دو کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی، رانندگی نوآوری و بهره وری در تولید سیمان.
Hielscher مافوق صوت تامین ماسونیک با کارایی بالا در هر سطح قدرت برای پردازش ذرات سیمان و دوغاب سیمان از تعداد کوچکتر برای تحقیق + توسعه به توان بالا برای deagglomeration سیمان صنعتی در مقیاس تولید.
- راندمان بالا
- تکنولوژی روز
- قابلیت اطمینان & نیرومندی
- کنترل فرآیند قابل تنظیم و دقیق
- دسته & درون خطی
- برای هر حجمی
- نرم افزار هوشمند
- ویژگی های هوشمند (به عنوان مثال، قابل برنامه ریزی، پروتکل داده ها، کنترل از راه دور)
- آسان و ایمن برای کار
- تعمیر و نگهداری کم
- CIP (تمیز کردن در محل)
طراحی، ساخت و مشاوره – کیفیت ساخت آلمان
مافوق صوت Hielscher به خوبی برای بالاترین کیفیت و استانداردهای طراحی خود را شناخته شده. استحکام و بهره برداری آسان اجازه می دهد تا ادغام صاف از ultrasonicators ما به امکانات صنعتی. شرایط خشن و محیط های خواستار به راحتی توسط مافوق صوت Hielscher رسیده.
Hielscher اولتراسونیک یک شرکت دارای گواهینامه ISO است و تاکید ویژه ای بر مافوق صوت با کارایی بالا با ویژگی های دولت از هنر فن آوری و کاربر پسند قرار داده است. البته، مافوق صوت Hielscher مطابق با CE و دیدار با الزامات UL، CSA و RoHs.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:
| حجم دسته ای | نرخ جریان | دستگاه های توصیه شده |
|---|---|---|
| 0.5 تا 1.5 میلی لیتر | ن.ا. | VialTweeter(ویال گروهی) |
| 1 تا 500 میلی لیتر | 10 تا 200 میلی لیتر در دقیقه | UP100H |
| 10 تا 2000 میلی لیتر | 20 تا 400 میلی لیتر در دقیقه | تا 200 هرتز، UP400St |
| 0.1 تا 20 لیتر | 0.2 تا 4 لیتر در دقیقه | UIP2000hdT |
| 10 تا 100 لیتر | 2 تا 10 لیتر در دقیقه | UIP4000hdT |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| 15 تا 150 لیتر | 3 تا 15 لیتر در دقیقه | UIP6000hdT |
| ن.ا. | 10 تا 100 لیتر در دقیقه | UIP16000 |
| ن.ا. | بزرگتر | خوشه ای از UIP16000 |
تماس با ما! / از ما بپرسید!
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای مخلوط کردن برنامه های کاربردی، پراکندگی، امولسیون و استخراج در آزمایشگاه، خلبان و مقیاس صنعتی.
ادبیات / منابع
- 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.
حقایقی که ارزش دانستن دارند
سیمان چیست؟
سیمان یک ماده ریز و پودری است که به عنوان یک عامل اتصال دهنده در ساخت و ساز عمل می کند. هنگامی که با آب مخلوط می شود ، تحت یک واکنش شیمیایی به نام هیدراتاسیون قرار می گیرد و به یک ماده جامد تبدیل می شود. در درجه اول از سنگ آهک، خاک رس، پوسته و سیلیس تشکیل شده است و یک عنصر کلیدی در بتن، ملات و سایر مصالح ساختمانی است. توانایی سیمان در سخت شدن و اتصال سایر مواد، آن را برای ساخت ساختمان ها، جاده ها، پل ها و سایر زیرساخت ها ضروری می کند. رایج ترین نوع سیمان پرتلند است که به دلیل استحکام و تطبیق پذیری آن کاربرد فراوانی دارد.
چرا آگلومراسیون ذرات سیمان مهم است؟
آگلومرزدایی ذرات سیمان مهم است زیرا توزیع یکنواخت اندازه ذرات را تضمین می کند که عملکرد و کیفیت مواد مبتنی بر سیمان را افزایش می دهد. جلاسازی مناسب راندمان هیدراتاسیون را بهبود می بخشد و منجر به بتن قوی تر و بادوام تر می شود. همچنین کارایی مخلوط های سیمان را افزایش می دهد و مخلوط کردن، ریختن و پایان دادن آنها را آسان تر می کند. علاوه بر این، ذرات پراکنده شده نیاز به افزودنی های شیمیایی، کاهش هزینه های تولید و به حداقل رساندن اثرات زیست محیطی را کاهش می دهند. به طور کلی، جداسازی موثر برای دستیابی به خواص مکانیکی بهینه و دوام طولانی مدت در پروژه های ساختمانی بسیار مهم است.
ذرات سیمان چگونه از بین می روند؟
ذرات سیمان با استفاده از روش های مختلف deagglomerated می شوند که deagglomeration اولتراسونیک یکی از تکنیک های موثر ترین است. در این فرآیند، امواج اولتراسونیک با فرکانس بالا توسط یک پروب غوطه ور در دوغاب سیمان ساطع می شود. این امواج حباب های کاویتاسیون شدیدی ایجاد می کنند که با انرژی بالا فرو می ریزند و نیروهای برشی قدرتمند و امواج ضربه ای تولید می کنند. این نیروها ذرات سیمان آگلومره را از هم جدا می کنند و پراکندگی یکنواخت را تضمین می کنند. روش های دیگر شامل مخلوط کردن مکانیکی، فرز، و استفاده از عوامل پراکنده، اما deagglomeration مافوق صوت برای بهره وری و توانایی آن برای دستیابی به توزیع ذرات خوب و سازگار مورد علاقه است.
آب چه نقشی در فرآوری سیمان دارد؟
آب نقش محوری در فرآوری سیمان دارد. مواد معدنی مختلف را در کلینکر هیدراته می کند که سیالیت لازم را برای خمیر سیمان فراهم می کند. با این حال، مدیریت محتوای آب یک تعادل ظریف است. آب بیش از حد می تواند منجر به مشکلاتی مانند خونریزی (جایی که آب از مخلوط جدا می شود) و کاهش مقاومت فشاری شود. برعکس، آب ناکافی می تواند کارایی را کاهش دهد، کار با مخلوط سیمان را دشوار می کند و در نتیجه محصولات ضعیف تری ایجاد می کند.
سونیکاتورهای نوع پروب چگونه کار می کنند؟
فراصوت پروب نوع یک کلاس خاص از دستگاه های اولتراسونیک طراحی شده برای پراکنده کردن و deagglomerating ذرات در تعلیق های مختلف, از جمله سیمان. این دستگاه ها از یک پروب یا شاخ استفاده می کنند که امواج اولتراسونیک را مستقیما به محیط ساطع می کند و حباب های کاویتاسیون ایجاد می کند که با انرژی بالا منفجر می شوند و منجر به گلومره زدایی ذرات می شوند.
فراصوت پروب نوع با تولید امواج اولتراسونیک به طور معمول در محدوده 20 تا 30 کیلوهرتز عمل می کنند. کاوشگر که سونوترود نیز نامیده می شود، میله ای است که از موادی مانند تیتانیوم ساخته شده است که در دوغاب سیمان غوطه ور می شود. هنگامی که فعال می شود، کاوشگر در فرکانس های اولتراسونیک ارتعاش می کند و کاویتاسیون صوتی شدیدی ایجاد می کند. این کاویتاسیون شامل تشکیل و فروپاشی شدید حباب های میکروسکوپی در دوغاب است که نیروهای برشی قدرتمند و امواج ضربه ای ایجاد می کند. این نیروها ذرات آگلومره را از هم جدا می کنند و پراکندگی یکنواخت را تقویت می کنند.
Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا از ازمایشگاه ها تا اندازه صنعتی.