Våtmalning av cementpartiklar med sonikatorer av sondtyp
Våtmalning av cementpartiklar är en avgörande process vid tillverkning av cement av hög kvalitet. Syftet är att minska partikelstorleken för att förbättra cementens egenskaper, såsom reaktivitet och hållfasthet. Traditionella malningstekniker, såsom kulmalning, har använts i stor utsträckning för detta ändamål. Sedan de betydande fördelarna med våtmalning med ultraljud upptäcktes ersätter dock framför allt sonikatorer av sondtyp konventionella malningsmetoder. Hielschers sonikatorer överträffar andra malningstekniker och används framgångsrikt från forskning i bänkskala till industriell cementproduktion med hög genomströmning.
Jämförelse av metoder för cementdispergering: dissolvern Vma-Getzmann Dispermat CV-3, ett rotor-stator-system (R/S) och sonikatorn Hielscher UP400St.
(Studie och bilder: ©Draganovic et al., 2020) Läs mer om denna jämförande studie här!
Sonikator UIP16000 för malning och dispergering av byggmaterial såsom cement, geopolymerer eller betong.
Malning av cementpartiklar med ultraljud med hjälp av sonikatorer av sondtyp
Sonikatorer av sondtyp, även kallade ultraljudshomogenisatorer, använder högintensivt ultraljud för att framkalla akustisk kavitation i ett flytande medium, t.ex. en cementslurry. Ultraljudskavitation genererar intensiva mikrostrålar, stötvågor och skjuvkrafter som effektivt sönderdelar cementpartiklar. De främsta fördelarna med ultraljudsmalning är:
- Förbättrad effektivitet: Ultraljudsmalning är mycket effektiv för att minska partikelstorleken. Akustisk kavitation skapar intensiva lokala krafter som snabbt kan sönderdela cementpartiklar utan behov av alltför mycket mekanisk energi.
- Temperaturkontroll: Under våtmalning med ultraljud kan processtemperaturen övervakas och regleras exakt. Detta är särskilt viktigt för cementpartiklar, eftersom alltför hög värme kan förändra deras egenskaper.
Läs mer om temperaturkontroll under ultraljudsbehandling! - Jämn partikelfördelning: Ultraljudsmalning säkerställer en jämnare partikelstorleksfördelning, vilket förbättrar slutproduktens kvalitet och prestanda.
- Inga malningsmedier: Eftersom ultraljudsmalning inte kräver malningsmedier behöver man inte rengöra och byta ut malningspärlor eller malkulor.
- Skalbarhet: Ultraljudsmalning med sonikatorer av sondtyp kan skalas helt linjärt till valfri genomströmning. Med utrustning i olika effektklasser – från bänkmodeller för forskning till stora industriella ultraljudshomogenisatorer för produktion med hög genomströmning – kan Hielscher Ultrasonics erbjuda dig den idealiska sonikatorn för din våtmalningstillämpning.
Jämförelse av ultraljudsmalning, pärlmalning, rotor-stator-blandare och bladblandare med hög skjuvverkan för minskning av cementpartiklars storlek
| Egenskap | Ultraljudsmalning (sonikatorer av sondtyp) | Pärlmalning | Rotor-stator-blandare | Bladblandare med hög skjuvverkan |
|---|---|---|---|---|
| Effektivitet | Hög | Måttlig | Måttlig | Låg |
| Värmeutveckling | Låg | Hög | Hög | Hög |
| Partikelstorlekens enhetlighet | Hög | Måttlig | Måttlig | Låg |
| Kontamineringsrisk | Låg (inga malningsmedier) | Hög (på grund av malningsmedier) | Måttlig | Låg |
| Skalbarhet | Hög (finns i olika storlekar) | Måttlig | Måttlig | Låg |
| Underhållsbehov | Lågt (få rörliga delar, inga malningsmedier) | Högt (slitage på malningsmedier) | Måttligt | Lågt till måttligt |
| Bearbetningshastighet | Snabb | Måttlig till långsam | Måttlig | Måttlig |
| Energiförbrukning | Måttlig | Hög | Måttlig | Måttlig |
| Flexibilitet | Hög (olika tillämpningar) | Måttlig (specifik för partikelstorleksminskning) | Måttlig (blandning och emulgering) | Låg (endast blandning) |
| Industriell användbarhet | Hög (brett tillämpningsområde) | Måttlig | Måttlig | Låg |
Inverkan av behandling med högeffektsultraljud (PUS) på brukprismors tryckhållfasthet
Högpresterande sonikatorer för våtmalning av cementpartiklar
Hielschers högpresterande sonikatorer är idealiska för våtmalning av cement tack vare sin överlägsna effektivitet när det gäller att minska partikelstorleken genom ultraljudskavitation, vilket säkerställer en jämn partikelfördelning. Med exakt processtyrning kan du optimera ultraljudsmalningen för att uppnå önskad cementpartikelstorlek och högsta energieffektivitet. Dessutom är Hielschers sonikatorer skalbara och mångsidiga och finns som både bänkmodeller och industriella modeller, vilket gör dem lämpliga för olika produktionsskalor, från forskning till industriella tillämpningar med hög genomströmning.
Hielschers sonikatorer är de mest avancerade ultraljudshomogenisatorerna på marknaden. Dra nytta av Hielschers sonikatorer!
Bänksonikator UIP1000hdT för våtmalning av cementpartiklar
- hög effektivitet
- toppmodern teknik
- tillförlitlighet & robusthet
- justerbar, exakt processtyrning
- satsvis & inline
- för alla volymer
- intelligent programvara
- smarta funktioner (t.ex. programmerbarhet, dataloggning, fjärrstyrning)
- enkel och säker att använda
- lågt underhållsbehov
- CIP (rengöring på plats)
Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med toppmodern teknik och användarvänlighet. Självklart är Hielschers ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven enligt UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Satsvolym | Volymflöde | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | större | kluster av UIP16000 |
Sonikator av sondtyp UP400ST för dispergering av mikrofint cementinjekteringsbruk
(Studie och bild: ©Draganovic et al., 2020)
Litteratur / Referenser
- 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.
Fakta värda att känna till
Vad är cement?
Cement är ett bindemedel som används inom byggande och består av en blandning av kalkhaltiga, kiseldioxidhaltiga, aluminiumhaltiga och järnhaltiga material. När det blandas med vatten bildas en pasta som hårdnar med tiden och ger strukturell hållfasthet och stabilitet. Cementpartiklar är den finmalda pulverform av cement som uppstår vid malningsprocesser. Dessa partiklar spelar en avgörande roll i hydratiseringsprocessen, som leder till cementens hårdnande och hållfasthetsutveckling i byggtillämpningar.
Varför är våtmalning av cementpartiklar viktig?
Våtmalning av cementpartiklar är viktig eftersom den minskar partikelstorleken och därmed förbättrar cementens reaktivitet och hållfasthet. Processen förbättrar cementens enhetlighet och kvalitet, vilket leder till bättre prestanda i byggtillämpningar.
Vad är murbruk?
En brukprisma är en rektangulär provkropp tillverkad av en blandning av cement, sand och vatten, som vanligen används för att prova murbrukets hållfasthet och beständighet. Dessa prismor tillverkas vanligtvis med standardiserade mått och provas under laboratorieförhållanden för att bestämma bruksblandningens tryck- och böjhållfasthet.
Vad är en brukprisma?
Murbruk är ett byggmaterial som består av cement, sand och vatten. Cement fungerar som det huvudsakliga bindemedlet i murbruk och ger det vidhäftande egenskaper när det blandas med sand och vatten. Murbruk används för att binda samman byggmaterial såsom tegel, sten och betongblock, fylla mellanrummen mellan dem och ge strukturell stabilitet. Cementen i murbruket hårdnar och utvecklar hållfasthet med tiden genom hydratisering, vilket skapar en fast och beständig matris som håller samman de övriga komponenterna.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningstillämpningar, dispergering, emulgering och extraktion i laboratorie-, pilot- och industriskala.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer i storlekar från laboratoriestorlek till industristorlek.