Mokro mljevenje čestica cementa sonikatorima sa sondom
Mokro mljevenje čestica cementa ključan je proces u proizvodnji visokokvalitetnog cementa. Cilj je smanjiti veličinu čestica kako bi se poboljšala svojstva cementa, poput njegove reaktivnosti i čvrstoće. U tu se svrhu uvelike primjenjuju tradicionalne tehnike mljevenja, poput mljevenja u kugličnim mlinovima. Međutim, otkako su otkrivene značajne prednosti ultrazvučnog mokrog mljevenja, osobito sonikatori sa sondom zamjenjuju konvencionalne metode mljevenja. Nadmašujući druge tehnike mljevenja, sonikatori Hielscher uspješno se primjenjuju od istraživanja sa stolnim uređajima do industrijske proizvodnje cementa velikog kapaciteta.
Usporedba metoda dispergiranja cementa: dispergator Vma-Getzmann Dispermat CV-3, sustav rotor–stator (R/S) i sonikator Hielscher UP400St.
(Istraživanje i slike: ©Draganovic et al., 2020) Ovdje pročitajte više o ovom usporednom istraživanju!
Sonikator UIP16000 za mljevenje i dispergiranje građevinskih materijala poput cementa, geopolimera ili betona.
Ultrazvučno mljevenje čestica cementa sonikatorima sa sondom
Sonikatori sa sondom, poznati i kao ultrazvučni homogenizatori, koriste ultrazvuk visokog intenziteta za izazivanje akustične kavitacije u tekućem mediju, npr. cementnoj suspenziji. Ultrazvučna kavitacija stvara intenzivne mikromlazove, udarne valove i smične sile koje učinkovito usitnjavaju čestice cementa. Ključne prednosti ultrazvučnog mljevenja uključuju:
- Povećana učinkovitost: Ultrazvučno mljevenje vrlo je učinkovito u smanjivanju veličine čestica. Akustična kavitacija stvara intenzivne lokalne sile koje mogu brzo usitniti čestice cementa bez potrebe za prekomjernom mehaničkom energijom.
- Kontrola temperature: Tijekom ultrazvučnog mokrog mljevenja temperatura procesa može se precizno pratiti i regulirati. To je osobito važno za čestice cementa jer prekomjerna toplina može promijeniti njihova svojstva.
Pročitajte više o kontroli temperature tijekom ultrazvučne obrade! - Ujednačena raspodjela čestica: Ultrazvučno mljevenje osigurava ujednačeniju raspodjelu veličine čestica, čime se poboljšavaju kvaliteta i svojstva konačnog proizvoda.
- Bez sredstava za mljevenje: Budući da se pri ultrazvučnom mljevenju ne koriste sredstva za mljevenje, nema potrebe za čišćenjem i zamjenom kuglica ili kugli za mljevenje.
- Skalabilnost: Ultrazvučno mljevenje sonikatorima sa sondom može se potpuno linearno skalirati na bilo koji kapacitet obrade. Uz uređaje dostupne u različitim snagama – od stolnih modela za istraživanje do velikih industrijskih ultrazvučnih homogenizatora za proizvodnju velikog kapaciteta – Hielscher Ultrasonics može vam ponuditi idealan sonikator za vašu primjenu mokrog mljevenja.
Usporedba ultrazvučnog mljevenja, mljevenja kuglicama, miješalica rotor–stator i miješalica s lopaticama s visokim smicanjem za smanjenje veličine čestica cementa
| Značajka | Ultrazvučno mljevenje (sonikatori sa sondom) | Mljevenje kuglicama | Miješalice rotor–stator | Miješalice s lopaticama s visokim smicanjem |
|---|---|---|---|---|
| Učinkovitost | Visoka | Umjerena | Umjerena | Niska |
| Stvaranje topline | Nisko | Visoko | Visoko | Visoko |
| Ujednačenost veličine čestica | Visoka | Umjerena | Umjerena | Niska |
| Rizik od kontaminacije | Nizak (bez sredstava za mljevenje) | Visok (zbog sredstava za mljevenje) | Umjeren | Nizak |
| Skalabilnost | Visoka (dostupni uređaji različitih veličina) | Umjerena | Umjerena | Niska |
| Održavanje | Mali zahtjevi (malo pokretnih dijelova, bez sredstava za mljevenje) | Veliki zahtjevi (trošenje sredstava za mljevenje) | Umjereni zahtjevi | Mali do umjereni zahtjevi |
| Brzina obrade | Velika | Umjerena do mala | Umjerena | Umjerena |
| Potrošnja energije | Umjerena | Visoka | Umjerena | Umjerena |
| Fleksibilnost | Visoka (različite primjene) | Umjerena (specifično za smanjenje veličine čestica) | Umjerena (miješanje i emulgiranje) | Niska (samo miješanje) |
| Industrijska primjena | Visoka (široko primjenjivo) | Umjerena | Umjerena | Niska |
Utjecaj ultrazvučne obrade velikom snagom (PUS) na tlačnu čvrstoću mortnih prizmi
Sonikatori visokih performansi za mokro mljevenje čestica cementa
Sonikatori Hielscher visokih performansi idealni su za mokro mljevenje cementa zahvaljujući svojoj nadmoćnoj učinkovitosti u smanjivanju veličine čestica ultrazvučnom kavitacijom, čime se osigurava ujednačena raspodjela čestica. Preciznom kontrolom procesa možete optimizirati postupak ultrazvučnog mljevenja kako biste postigli ciljanu veličinu čestica cementa i najvišu energetsku učinkovitost. Osim toga, sonikatori Hielscher skalabilni su i svestrani te su dostupni kao stolni i industrijski modeli, zbog čega su prikladni za različite opsege proizvodnje, od istraživanja do industrijskih primjena velikog kapaciteta.
Sonikatori Hielscher najsofisticiraniji su ultrazvučni homogenizatori na tržištu. Iskoristite prednosti sonikatora Hielscher!
Stolni sonikator UIP1000hdT za mokro mljevenje čestica cementa
- visoka učinkovitost
- najsuvremenija tehnologija
- pouzdanost i robusnost
- prilagodljiva, precizna kontrola procesa
- šaržna i kontinuirana obrada u liniji
- za bilo koji volumen
- inteligentan softver
- pametne funkcije (npr. mogućnost programiranja, bilježenje podataka, daljinsko upravljanje)
- jednostavno i sigurno rukovanje
- mali zahtjevi za održavanjem
- CIP (čišćenje na mjestu)
Projektiranje, proizvodnja i savjetovanje – kvaliteta proizvedena u Njemačkoj
Ultrazvučni uređaji Hielscher poznati su po najvišim standardima kvalitete i dizajna. Robusnost i jednostavno rukovanje omogućuju besprijekornu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Ultrazvučni uređaji Hielscher lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.
Hielscher Ultrasonics tvrtka je s ISO certifikatom koja poseban naglasak stavlja na ultrazvučne uređaje visokih performansi s najsuvremenijom tehnologijom i jednostavnim rukovanjem. Naravno, ultrazvučni uređaji Hielscher sukladni su zahtjevima oznake CE i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.
Tablica u nastavku daje pregled približnog kapaciteta obrade naših ultrazvučnih uređaja:
| Volumen šarže | Protok | Preporučeni uređaji |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | veći | skupina uređaja UIP16000 |
Sonikator sa sondom UP400ST za dispergiranje mikrofine cementne injekcijske smjese
(Istraživanje i slika: ©Draganovic et al., 2020)
Literatura / reference
- 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.
Korisne činjenice
Što je cement?
Cement je vezivni materijal koji se upotrebljava u građevinarstvu, a sastoji se od mješavine vapnenačkih materijala te materijala koji sadrže silicij, aluminij i željezo. Kada se pomiješa s vodom, stvara pastu koja s vremenom očvršćuje, pružajući konstrukcijsku čvrstoću i stabilnost. Čestice cementa fino su mljeveni, praškasti oblik cementa koji nastaje postupcima mljevenja. Te čestice imaju ključnu ulogu u procesu hidratacije, koji dovodi do očvršćivanja i razvoja čvrstoće cementa u građevinskim primjenama.
Zašto je mokro mljevenje čestica cementa važno?
Mokro mljevenje čestica cementa važno je jer smanjuje veličinu čestica, čime se povećavaju reaktivnost i čvrstoća cementa. Taj proces poboljšava ujednačenost i kvalitetu cementa, što dovodi do boljih svojstava u građevinskim primjenama.
Što je mort?
Mortna prizma pravokutni je ispitni uzorak izrađen od mješavine cementa, pijeska i vode, koji se obično upotrebljava za ispitivanje čvrstoće i trajnosti morta. Te se prizme obično izrađuju prema standardiziranim dimenzijama i ispituju u laboratorijskim uvjetima kako bi se odredile tlačna i savojna čvrstoća mortne mješavine.
Što je mortna prizma?
Mort je građevinski materijal sastavljen od cementa, pijeska i vode. Cement djeluje kao glavno vezivo u mortu te mu daje adhezijska svojstva kada se pomiješa s pijeskom i vodom. Mort se upotrebljava za povezivanje građevinskih materijala poput opeke, kamena i betonskih blokova, ispunjavajući praznine među njima i osiguravajući konstrukcijsku stabilnost. Cement u mortu s vremenom očvršćuje i dobiva na čvrstoći hidratacijom, stvarajući čvrstu i trajnu matricu koja drži ostale sastojke na okupu.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi za primjene miješanja, dispergiranja, emulgiranja i ekstrakcije u laboratorijskom, pilotnom i industrijskom mjerilu.
Hielscher Ultrasonics proizvodi ultrazvučne homogenizatore visokih performansi u veličinama od laboratorijskih do industrijskih.