Våtmalning av cementpartiklar med sond-typ sonikatorer
Våtmalning av cementpartikel är en avgörande process vid tillverkning av cement av hög kvalitet. Målet är att minska partikelstorleken för att förbättra cementens egenskaper, såsom dess reaktivitet och styrka. Traditionella malningstekniker, såsom kulfräsning, har använts i stor utsträckning för detta ändamål. Emellertid, eftersom de betydande fördelarna med ultraljud våtmalning upptäcktes, särskilt sond-typ sonikatorer ersätta konventionella malningsmetoder. Hielscher sonsonatorer överträffar andra malningstekniker och drivs framgångsrikt från forskning i bänkskala till industriell cementproduktion med hög genomströmning.
Jämförelse av cementdispersionsmetoder: Vma-Getzmann Dispermat CV-3 dissolver, ett rotor-statorsystem (R/S) och Hielscher UP400St sonikator.
(Studie och bilder: ©Draganovic et al., 2020) Läs mer om denna jämförande studie här!
Ultraljudsbehandling UIP16000 för fräsning och spridning av byggmaterial som cement, geopolymerer eller betong.
Ultraljud cementpartikelfräsning med sond-typ sonikatorer
Sond-typ sonsoniska apparater, även kända som ultraljudshomogenisatorer, använder högintensivt ultraljud för att inducera akustisk kavitation i ett flytande medium, t.ex. en cementslam. Ultraljudskavitation genererar intensiva mikrostrålar, stötvågor och skjuvkrafter som bryter ner cementpartiklar effektivt. De viktigaste fördelarna med ultraljudsfräsning inkluderar:
- Förbättrad effektivitet: Ultraljudsfräsning är mycket effektiv för att minska partikelstorleken. Akustisk kavitation ger intensiva lokala krafter som snabbt kan sönderdela cementpartiklar utan behov av överdriven mekanisk energi.
- Temperaturreglering: Under våtmalning med ultraljud kan processtemperaturen övervakas och kontrolleras exakt. Detta är särskilt viktigt för cementpartiklar, eftersom överdriven värme kan förändra deras egenskaper.
Läs mer om temperaturkontroll under ultraljudsbearbetning! - Enhetlig partikelfördelning: Ultraljudsfräsning säkerställer en mer enhetlig partikelstorleksfördelning, vilket förbättrar slutproduktens kvalitet och prestanda.
- Inga malningsmedier: Eftersom ultraljudsfräsning inte är beroende av slipmedia finns det inget behov av att rengöra och byta ut fräspärlor eller kulor.
- Skalbarhet: Ultraljudsfräsning med sond-typ sonikatorer kan skalas helt linjärt till vilken genomströmning som helst. Finns i olika effektklasser – Från stationära modeller för forskning till stora industriella ultraljudshomogenisatorer för produktion med hög kapacitet – Hielscher Ultrasonics kan erbjuda dig den perfekta ultraljudssonden för din våtmalning ansökan.
Jämförelse av ultraljudsfräsning, pärlfräsning, rotor-statorblandare och högskjuvbladsblandare för minskning av cementpartikelstorlek
| Drag | Ultraljud fräsning (sond typ sonikatorer) | Fräsning av pärlor | Omrörare för rotorstator | Blandare med hög skjuvningsblad |
|---|---|---|---|---|
| Effektivitet | Hög | Moderat | Moderat | Låg |
| Värmeproduktion | Låg | Hög | Hög | Hög |
| Likformighet för partikelstorlek | Hög | Moderat | Moderat | Låg |
| Risk för kontaminering | Låg (inga malningsmedier) | Hög (på grund av slipmedel) | Moderat | Låg |
| Skalbarhet | Hög (finns i olika storlekar) | Moderat | Moderat | Låg |
| Underhåll | Låg (få rörliga delar, inga slipmedier) | Hög (slitage på media) | Moderat | Låg till måttlig |
| Bearbetningshastighet | Snabb | Måttlig till långsam | Moderat | Moderat |
| Energiförbrukning | Moderat | Hög | Moderat | Moderat |
| Flexibilitet | Hög (olika applikationer) | Måttlig (specifikt för minskning av partikelstorlek) | Måttlig (blandning och emulgering) | Låg (endast blandning) |
| Industriell tillämpning | Hög (allmänt tillämplig) | Moderat | Moderat | Låg |
Inverkan av Power Ultrasonication (PUS) på tryckhållfastheten hos murbrukprismor
Högpresterande ultraljudsbehandlingsapparater för våtmalning av cementpartiklar
Hielscher högpresterande sonikatorer är idealiska för våtmalning av cement på grund av deras överlägsna effektivitet när det gäller att minska partikelstorleken genom ultraljudskavitation, vilket säkerställer en enhetlig partikelfördelning. Med exakt processtyrning kan du optimera ultraljudsfräsningsprocessen till din målstorlek för cementpartiklar och högsta energieffektivitet. Dessutom är Hielscher sonikatorer skalbara och mångsidiga, tillgängliga i både stationära och industriella modeller, vilket gör dem lämpliga för olika produktionsskalor från forskning till industriella applikationer med hög genomströmning.
Hielscher sonikatorer är de mest sofistikerade ultraljudshomogenisatorerna på marknaden. Dra nytta av Hielscher ultraljudsapparater!
Bänk ultraljudsbehandling UIP1000hdT för våtmalning av cementpartiklar
- Hög effektivitet
- Toppmodern teknik
- tillförlitlighet & robusthet
- Justerbar, exakt processtyrning
- batch & Inline
- för vilken volym som helst
- Intelligent programvara
- Smarta funktioner (t.ex. programmerbar, dataprotokoll, fjärrkontroll)
- Enkel och säker att använda
- Lågt underhåll
- CIP (clean-in-place)
Design, tillverkning och rådgivning – Kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielscher ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och designstandarder. Robusthet och enkel drift möjliggör en smidig integration av våra ultraljudsapparater i industriella anläggningar. Tuffa förhållanden och krävande miljöer hanteras enkelt av Hielscher ultraljudsapparater.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med den senaste tekniken och användarvänligheten. Naturligtvis är Hielscher ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven i UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger dig en indikation på den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Batchvolym | Flöde | Rekommenderade enheter |
|---|---|---|
| 1 till 500 ml | 10 till 200 ml/min | UP100H |
| 10 till 2000 ml | 20 till 400 ml/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 15 l/min | UIP6000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15 l/min | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 till 100 L/min | UIP16000 |
| N.A. | Större | kluster av UIP16000 |
Sond-typ sonikator för mikrofin cementinjekteringsbruk dispersion
(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 som är värda att veta
Vad är cement?
Cement är ett bindemedel som används i konstruktionen, som består av en blandning av kalkhaltiga, kiselhaltiga, aluminiumhaltiga och järnhaltiga material. När det blandas med vatten bildar det en pasta som härdar med tiden, vilket ger strukturell styrka och stabilitet. Cementpartiklar är den finmalda, pulveriserade formen av cement som är resultatet av malningsprocesser. Dessa partiklar spelar en avgörande roll i hydratiseringsprocessen, vilket leder till härdning och hållfasthetsutveckling av cement i byggapplikationer.
Varför är våtmalning av cementpartiklar viktigt?
Våtmalning av cementpartiklar är viktigt eftersom det minskar partikelstorleken, vilket förbättrar cementens reaktivitet och styrka. Denna process förbättrar cementens enhetlighet och kvalitet, vilket leder till bättre prestanda i byggtillämpningar.
Vad är murbruk?
Ett murbruksprisma är ett rektangulärt testexemplar tillverkat av en blandning av cement, sand och vatten, som vanligtvis används för att testa styrkan och hållbarheten hos murbruk. Dessa prismor skapas vanligtvis till standardiserade dimensioner och testas i laboratorieförhållanden för att bestämma tryck- och böjhållfastheten hos murbruksblandningen.
Vad är ett murbruksprisma?
Murbruk är ett byggmaterial som består av cement, sand och vatten. Cement fungerar som det primära bindemedlet i murbruk, vilket ger det vidhäftande egenskaper när det blandas med sand och vatten. Murbruk används för att binda byggmaterial som tegelstenar, stenar och betongblock, fylla luckorna mellan dem och ge strukturell stabilitet. Cementen i murbruket härdar och får styrka över tid genom hydratisering, vilket skapar en solid och hållbar matris som håller ihop de andra komponenterna.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer för blandningsapplikationer, dispersion, emulgering och extraktion i labb-, pilot- och industriell skala.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från labb till industriell storlek.