Mokro mletje cementnih delcev s sondnimi sonikatorji
Mokro mletje cementnih delcev je ključen postopek pri proizvodnji visokokakovostnega cementa. Cilj je zmanjšati velikost delcev in tako izboljšati lastnosti cementa, kot sta njegova reaktivnost in trdnost. V ta namen se pogosto uporabljajo tradicionalne tehnike mletja, kot je mletje s kroglicami. Vendar od odkritja pomembnih prednosti ultrazvočnega mokrega mletja predvsem sondni sonikatorji nadomeščajo običajne metode mletja. Sonikatorji Hielscher prekašajo druge tehnike mletja in se uspešno uporabljajo tako pri raziskavah z namiznimi napravami kot pri industrijski proizvodnji cementa z veliko zmogljivostjo obdelave.
Primerjava metod dispergiranja cementa: diskasti dispergator Vma-Getzmann Dispermat CV-3, sistem rotor–stator (R/S) in sonikator Hielscher UP400St.
(Študija in slike: ©Draganovic et al., 2020) Več o tej primerjalni študiji preberite tukaj!
Sonikator UIP16000 za mletje in dispergiranje gradbenih materialov, kot so cement, geopolimeri ali beton.
Ultrazvočno mletje cementnih delcev s sondnimi sonikatorji
Sondni sonikatorji, znani tudi kot ultrazvočni homogenizatorji, uporabljajo ultrazvok visoke intenzivnosti za povzročanje akustične kavitacije v tekočem mediju, npr. cementni suspenziji. Ultrazvočna kavitacija ustvarja intenzivne mikrocurke, udarne valove in strižne sile, ki učinkovito razgrajujejo cementne delce. Ključne prednosti ultrazvočnega mletja vključujejo:
- Večja učinkovitost: Ultrazvočno mletje je zelo učinkovito pri zmanjševanju velikosti delcev. Akustična kavitacija ustvarja intenzivne lokalne sile, ki lahko hitro razgradijo cementne delce brez potrebe po prekomerni mehanski energiji.
- Nadzor temperature: Med ultrazvočnim mokrim mletjem je mogoče temperaturo procesa natančno spremljati in uravnavati. To je še posebej pomembno za cementne delce, saj lahko prekomerna toplota spremeni njihove lastnosti.
Preberite več o nadzoru temperature med ultrazvočno obdelavo! - Enakomerna porazdelitev delcev: Ultrazvočno mletje zagotavlja enakomernejšo porazdelitev velikosti delcev, s čimer izboljšuje kakovost in učinkovitost končnega izdelka.
- Brez mlevnih teles: Ker ultrazvočno mletje ne uporablja mlevnih teles, ni treba čistiti in menjavati mlevnih kroglic ali krogel.
- Možnost povečanja obsega: Ultrazvočno mletje s sondnimi sonikatorji je mogoče povsem linearno povečati na katero koli zmogljivost obdelave. Z napravami različnih nazivnih moči – od namiznih modelov za raziskave do velikih industrijskih ultrazvočnih homogenizatorjev za proizvodnjo z veliko zmogljivostjo obdelave – vam lahko Hielscher Ultrasonics ponudi idealen sonikator za vašo uporabo mokrega mletja.
Primerjava ultrazvočnega mletja, mletja s kroglicami, mešalnikov rotor–stator in lopatičnih mešalnikov z visokim strigom za zmanjševanje velikosti cementnih delcev
| Lastnost | Ultrazvočno mletje (sondni sonikatorji) | Mletje s kroglicami | Mešalniki rotor–stator | Lopatični mešalniki z visokim strigom |
|---|---|---|---|---|
| Učinkovitost | Visoka | Zmerna | Zmerna | Nizka |
| Nastajanje toplote | Majhno | Veliko | Veliko | Veliko |
| Enakomernost velikosti delcev | Visoka | Zmerna | Zmerna | Nizka |
| Tveganje kontaminacije | Majhno (brez mlevnih teles) | Veliko (zaradi mlevnih teles) | Zmerno | Majhno |
| Možnost povečanja obsega | Velika (na voljo v različnih velikostih) | Zmerna | Zmerna | Majhna |
| Vzdrževanje | Malo (malo gibljivih delov, brez mlevnih teles) | Veliko (obraba mlevnih teles) | Zmerno | Malo do zmerno |
| Hitrost obdelave | Hitra | Zmerna do počasna | Zmerna | Zmerna |
| Poraba energije | Zmerna | Visoka | Zmerna | Zmerna |
| Prilagodljivost | Visoka (različne uporabe) | Zmerna (specifično za zmanjševanje velikosti delcev) | Zmerna (mešanje in emulgiranje) | Nizka (samo mešanje) |
| Industrijska uporaba | Visoka (široko uporabno) | Zmerna | Zmerna | Nizka |
Vpliv visokozmogljive ultrazvočne obdelave (PUS) na tlačno trdnost prizem iz malte
Visokozmogljivi sonikatorji za mokro mletje cementnih delcev
Visokozmogljivi sonikatorji Hielscher so idealni za mokro mletje cementa zaradi svoje vrhunske učinkovitosti pri zmanjševanju velikosti delcev z ultrazvočno kavitacijo, kar zagotavlja enakomerno porazdelitev delcev. Z natančnim nadzorom procesa lahko postopek ultrazvočnega mletja optimizirate za ciljno velikost cementnih delcev in najvišjo energijsko učinkovitost. Poleg tega sonikatorji Hielscher omogočajo povečanje obsega obdelave in so vsestranski; na voljo so tako namizni kot industrijski modeli, zato so primerni za različne obsege proizvodnje, od raziskav do industrijskih uporab z veliko zmogljivostjo obdelave.
Sonikatorji Hielscher so najnaprednejši ultrazvočni homogenizatorji na trgu. Izkoristite prednosti sonikatorjev Hielscher!
Namizni sonikator UIP1000hdT za mokro mletje cementnih delcev
- visoka učinkovitost
- najsodobnejša tehnologija
- zanesljivost in robustnost
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- šaržna in pretočna obdelava
- za katero koli prostornino
- inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. možnost programiranja, beleženje podatkov, daljinsko upravljanje)
- enostavno in varno upravljanje
- malo vzdrževanja
- CIP (čiščenje na mestu)
Načrtovanje, proizvodnja in svetovanje – kakovost iz Nemčije
Ultrazvočne naprave Hielscher slovijo po najvišjih standardih kakovosti in zasnove. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno vključevanje naših ultrazvočnih naprav v industrijske obrate. Ultrazvočne naprave Hielscher zlahka obvladujejo težke razmere in zahtevna okolja.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO, ki daje poseben poudarek visokozmogljivim ultrazvočnim napravam z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Ultrazvočne naprave Hielscher so seveda skladne s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Spodnja tabela prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih naprav:
| Prostornina šarže | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 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. | večji | sklop naprav UIP16000 |
Sondni sonikator UP400ST za dispergiranje mikrofine cementne injekcijske mase
(Študija in 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.
Dejstva, ki jih je dobro poznati
Kaj je cement?
Cement je vezivni material, ki se uporablja v gradbeništvu in je sestavljen iz mešanice apnenčastih materialov ter materialov, ki vsebujejo silicij, aluminij in železo. Ob mešanju z vodo tvori pasto, ki se sčasoma strdi ter zagotavlja konstrukcijsko trdnost in stabilnost. Cementni delci so fino zmleta praškasta oblika cementa, ki nastane pri postopkih mletja. Ti delci imajo ključno vlogo pri procesu hidratacije, ki povzroči strjevanje in razvoj trdnosti cementa pri uporabi v gradbeništvu.
Zakaj je mokro mletje cementnih delcev pomembno?
Mokro mletje cementnih delcev je pomembno, ker zmanjšuje velikost delcev ter izboljšuje reaktivnost in trdnost cementa. Ta postopek izboljšuje enakomernost in kakovost cementa, kar vodi do boljših lastnosti pri uporabi v gradbeništvu.
Kaj je malta?
Prizma iz malte je pravokoten preskušanec, izdelan iz mešanice cementa, peska in vode, ki se pogosto uporablja pri preskušanju trdnosti in trajnosti malte. Te prizme so običajno izdelane v standardiziranih dimenzijah in preskušane v laboratorijskih pogojih za določanje tlačne in upogibne trdnosti maltne mešanice.
Kaj je prizma iz malte?
Malta je gradbeni material, sestavljen iz cementa, peska in vode. Cement v malti deluje kot glavno vezivo in ji ob mešanju s peskom in vodo daje vezivne lastnosti. Malta se uporablja za povezovanje gradbenih materialov, kot so opeke, kamni in betonski zidaki, pri čemer zapolnjuje vrzeli med njimi in zagotavlja konstrukcijsko stabilnost. Cement v malti se sčasoma strjuje in pridobiva trdnost s hidratacijo, pri čemer nastaja trdna in trajna matrica, ki povezuje druge sestavine.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje za mešanje, dispergiranje, emulgiranje in ekstrakcijo v laboratorijskem, pilotnem in industrijskem obsegu.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visokozmogljive ultrazvočne homogenizatorje od laboratorijskih do industrijskih izvedb.