Moagem húmida de partículas de cimento utilizando sonicadores de tipo sonda
A moagem húmida de partículas de cimento é um processo crucial na produção de cimento de alta qualidade. O objetivo é reduzir o tamanho das partículas para melhorar as propriedades do cimento, tais como a sua reatividade e resistência. As técnicas de moagem tradicionais, como a moagem de bolas, têm sido amplamente utilizadas para este fim. No entanto, desde que foram descobertas as vantagens significativas da moagem húmida por ultra-sons, os sonicadores do tipo sonda substituem os métodos de moagem convencionais. Superando outras técnicas de moagem, os sonicadores Hielscher são operados com sucesso desde a investigação à escala de bancada até à produção industrial de cimento de alto rendimento.
Comparação de métodos de dispersão de cimento: Dissolvente Vma-Getzmann Dispermat CV-3, um sistema rotor-estator (R/S) e o sonicador Hielscher UP400St.
(Estudo e imagens: ©Draganovic et al., 2020) Leia mais sobre este estudo comparativo aqui!
Sonicador UIP16000 para moagem e dispersão de materiais de construção como cimento, geopolímeros ou betão.
Fresagem ultra-sónica de partículas de cimento com sonicadores de tipo sonda
Os sonicadores do tipo sonda, também conhecidos como homogeneizadores ultra-sónicos, utilizam ultra-sons de alta intensidade para induzir a cavitação acústica num meio líquido, por exemplo, uma pasta de cimento. A cavitação ultra-sónica gera microjactos intensos, ondas de choque e forças de cisalhamento que quebram as partículas de cimento de forma eficiente. As principais vantagens da moagem por ultra-sons incluem:
- Eficiência melhorada: A moagem por ultra-sons é altamente eficiente na redução do tamanho das partículas. A cavitação acústica fornece forças locais intensas que podem desintegrar rapidamente as partículas de cimento sem a necessidade de energia mecânica excessiva.
- Controlo da temperatura: Durante a moagem húmida por ultra-sons, a temperatura do processo pode ser monitorizada e controlada com precisão. Isto é particularmente importante para as partículas de cimento, uma vez que o calor excessivo pode alterar as suas propriedades.
Leia mais sobre o controlo da temperatura durante o processamento por ultra-sons! - Distribuição uniforme de partículas: A moagem por ultra-sons assegura uma distribuição mais uniforme do tamanho das partículas, melhorando a qualidade e o desempenho do produto final.
- Não Fresa: Uma vez que a moagem por ultra-sons não depende de meios de moagem, não há necessidade de limpar e substituir as esferas ou bolas de moagem.
- Escalabilidade: A fresagem ultra-sónica utilizando sonicadores do tipo sonda pode ser dimensionada de forma completamente linear para qualquer rendimento. Disponível em várias potências – desde modelos de bancada para investigação até grandes homogeneizadores ultra-sónicos industriais para produção de alto rendimento – A Hielscher Ultrasonics pode oferecer-lhe o sonicador ideal para a sua aplicação de moagem húmida.
Comparação da moagem por ultra-sons, moagem de esferas, misturadores de rotor-estator e misturadores de lâminas de alto cisalhamento para redução do tamanho das partículas de cimento
| Caraterística | Fresagem por ultra-sons (Sonicadores tipo sonda) | Fresagem de esferas | misturadores rotor-estator | Misturadores de lâminas de alto cisalhamento |
|---|---|---|---|---|
| eficiência | elevado | moderado | moderado | Baixa |
| Geração de calor | Baixa | elevado | elevado | elevado |
| Uniformidade do tamanho das partículas | elevado | moderado | moderado | Baixa |
| Risco de contaminação | Baixa (sem corpos moentes) | Elevado (devido aos meios de moagem) | moderado | Baixa |
| escalabilidade | Alto (disponível em vários tamanhos) | moderado | moderado | Baixa |
| manutenção | Baixa (poucas peças móveis, sem meios de moagem) | Elevado (desgaste do suporte) | moderado | Baixo a moderado |
| Velocidade de processamento | rápido | Moderado a lento | moderado | moderado |
| consumo de energia | moderado | elevado | moderado | moderado |
| flexibilidade | Elevada (várias aplicações) | Moderado (específico para a redução da dimensão das partículas) | Moderado (mistura e emulsificação) | Baixo (apenas mistura) |
| aplicação industrial | Elevado (amplamente aplicável) | moderado | moderado | Baixa |
Influência da ultrassonografia de potência (PUS) na resistência à compressão de prismas de argamassa
Sonicadores de alto desempenho para moagem húmida de partículas de cimento
Os sonicadores de alto desempenho da Hielscher são ideais para a moagem húmida de cimento devido à sua eficiência superior na redução do tamanho das partículas através da cavitação ultra-sónica, assegurando uma distribuição uniforme das partículas. Com o controlo preciso do processo, pode otimizar o processo de moagem ultra-sónica para o seu tamanho de partícula de cimento alvo e maior eficiência energética. Além disso, os sonicadores Hielscher são escaláveis e versáteis, disponíveis em modelos de bancada e industriais, tornando-os adequados para várias escalas de produção, desde a pesquisa até aplicações industriais de alto rendimento.
Os sonicadores Hielscher são os homogeneizadores ultra-sónicos mais sofisticados do mercado. Tire partido dos sonicadores Hielscher!
Sonicador de bancada UIP1000hdT para moagem a húmido de partículas de cimento
- Alta eficiência
- Tecnologia de ponta
- fiabilidade & robustez
- controlo preciso e ajustável do processo
- lote & em linha
- para qualquer volume
- software inteligente
- caraterísticas inteligentes (por exemplo, programáveis, protocolo de dados, controlo remoto)
- Fácil e seguro de operar
- Manutenção reduzida
- CIP (limpeza no local)
Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha
Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.
A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
Sonicador de tipo sonda UP400St para dispersão de calda de cimento microfina
(Estudo e imagem: ©Draganovic et al., 2020)
Literatura / Referências
- 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.
Fatos, vale a pena conhecer
O que é o cimento?
O cimento é um material aglutinante utilizado na construção, composto por uma mistura de materiais calcários, siliciosos, aluminosos e ferrosos. Quando misturado com água, forma uma pasta que endurece com o tempo, proporcionando resistência e estabilidade estrutural. As partículas de cimento são a forma finamente moída e em pó do cimento que resulta dos processos de moagem. Estas partículas desempenham um papel crucial no processo de hidratação, que leva ao endurecimento e ao desenvolvimento da resistência do cimento em aplicações de construção.
Porque é que a moagem húmida de partículas de cimento é importante?
A moagem a húmido das partículas de cimento é importante porque reduz o tamanho das partículas, aumentando a reatividade e a resistência do cimento. Este processo melhora a uniformidade e a qualidade do cimento, conduzindo a um melhor desempenho nas aplicações de construção.
O que é a argamassa?
Um prisma de argamassa é uma amostra de teste retangular feita a partir de uma mistura de cimento, areia e água, normalmente utilizada para testar a resistência e a durabilidade da argamassa. Estes prismas são normalmente criados com dimensões normalizadas e testados em condições laboratoriais para determinar a resistência à compressão e à flexão da mistura de argamassa.
O que é um prisma de argamassa?
A argamassa é um material de construção composto por cimento, areia e água. O cimento actua como o principal agente aglutinante da argamassa, conferindo-lhe propriedades adesivas quando misturado com areia e água. A argamassa é utilizada para unir materiais de construção como tijolos, pedras e blocos de betão, preenchendo os espaços entre eles e proporcionando estabilidade estrutural. O cimento na argamassa endurece e ganha força ao longo do tempo através da hidratação, criando uma matriz sólida e duradoura que mantém os outros componentes unidos.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração à escala laboratorial, piloto e industrial.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultra-sónicos de alto desempenho a partir de laboratório para dimensão industrial.