การบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียกด้วยเครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบ
การบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียกเป็นกระบวนการสำคัญในการผลิตซีเมนต์คุณภาพสูง โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อลดขนาดอนุภาคและปรับปรุงสมบัติของซีเมนต์ เช่น ความไวต่อปฏิกิริยาและกำลัง มีการใช้เทคนิคการบดแบบดั้งเดิม เช่น การบดด้วยลูกบอล อย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์นี้ อย่างไรก็ตาม นับตั้งแต่มีการค้นพบข้อได้เปรียบที่สำคัญของการบดแบบเปียกด้วยอัลตราซาวนด์ เครื่องโซนิเคเตอร์โดยเฉพาะชนิดโพรบจึงเข้ามาแทนที่วิธีการบดแบบทั่วไป เครื่องโซนิเคเตอร์ของ Hielscher มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเทคนิคการบดอื่น ๆ และใช้งานได้อย่างประสบความสำเร็จตั้งแต่การวิจัยระดับตั้งโต๊ะไปจนถึงการผลิตซีเมนต์ระดับอุตสาหกรรมที่มีปริมาณการผลิตสูง
การเปรียบเทียบวิธีการกระจายตัวของซีเมนต์: เครื่องกวนกระจายตัว Vma-Getzmann Dispermat CV-3 ระบบโรเตอร์–สเตเตอร์ (R/S) และเครื่องโซนิเคเตอร์ Hielscher UP400St
(การศึกษาและภาพ: ©Draganovic et al., 2020) อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการศึกษาเปรียบเทียบนี้ได้ที่นี่!
เครื่องโซนิเคเตอร์ UIP16000 สำหรับการบดและการกระจายตัวของวัสดุก่อสร้าง เช่น ซีเมนต์ จีโอพอลิเมอร์ หรือคอนกรีต
การบดอนุภาคซีเมนต์ด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบ
เครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบ หรือที่เรียกว่าเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิก ใช้อัลตราซาวนด์ความเข้มสูงเพื่อทำให้เกิดคาวิเทชันจากคลื่นเสียงในตัวกลางที่เป็นของเหลว เช่น สารแขวนลอยซีเมนต์ คาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ก่อให้เกิดลำเจ็ตขนาดจุลภาค คลื่นกระแทก และแรงเฉือนที่รุนแรง ซึ่งทำให้อนุภาคซีเมนต์แตกตัวได้อย่างมีประสิทธิภาพ ข้อได้เปรียบหลักของการบดด้วยอัลตราซาวนด์ ได้แก่:
- ประสิทธิภาพที่สูงขึ้น: การบดด้วยอัลตราซาวนด์มีประสิทธิภาพสูงในการลดขนาดอนุภาค คาวิเทชันจากคลื่นเสียงก่อให้เกิดแรงเฉพาะจุดที่รุนแรง ซึ่งสามารถทำให้อนุภาคซีเมนต์แตกตัวได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้พลังงานกลมากเกินไป
- การควบคุมอุณหภูมิ: ในระหว่างการบดแบบเปียกด้วยอัลตราซาวนด์ สามารถติดตามและควบคุมอุณหภูมิของกระบวนการได้อย่างแม่นยำ ซึ่งมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับอนุภาคซีเมนต์ เนื่องจากความร้อนที่มากเกินไปอาจเปลี่ยนแปลงสมบัติของอนุภาคได้
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการควบคุมอุณหภูมิระหว่างการแปรรูปด้วยอัลตราซาวนด์! - การกระจายตัวของอนุภาคอย่างสม่ำเสมอ: การบดด้วยอัลตราซาวนด์ทำให้การกระจายขนาดอนุภาคมีความสม่ำเสมอมากขึ้น จึงปรับปรุงคุณภาพและสมรรถนะของผลิตภัณฑ์สุดท้าย
- ไม่ใช้ตัวกลางในการบด: เนื่องจากการบดด้วยอัลตราซาวนด์ไม่อาศัยตัวกลางในการบด จึงไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดและเปลี่ยนเม็ดบีดหรือลูกบอลที่ใช้บด
- ความสามารถในการขยายขนาด: การบดด้วยอัลตราซาวนด์โดยใช้เครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบสามารถขยายขนาดได้อย่างเป็นเชิงเส้นโดยสมบูรณ์สำหรับปริมาณการแปรรูปทุกระดับ ด้วยเครื่องที่มีพิกัดกำลังหลากหลาย – ตั้งแต่รุ่นตั้งโต๊ะสำหรับการวิจัยไปจนถึงเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกขนาดใหญ่ระดับอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตที่มีปริมาณการผลิตสูง – Hielscher Ultrasonics สามารถเสนอเครื่องโซนิเคเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับงานบดแบบเปียกของคุณ
การเปรียบเทียบการบดด้วยอัลตราซาวนด์ การบดด้วยเม็ดบีด เครื่องผสมโรเตอร์–สเตเตอร์ และเครื่องผสมใบพัดแรงเฉือนสูงสำหรับการลดขนาดอนุภาคซีเมนต์
| คุณลักษณะ | การบดด้วยอัลตราซาวนด์ (เครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบ) | การบดด้วยเม็ดบีด | เครื่องผสมโรเตอร์–สเตเตอร์ | เครื่องผสมใบพัดแรงเฉือนสูง |
|---|---|---|---|---|
| ประสิทธิภาพ | สูง | ปานกลาง | ปานกลาง | ต่ำ |
| การเกิดความร้อน | ต่ำ | สูง | สูง | สูง |
| ความสม่ำเสมอของขนาดอนุภาค | สูง | ปานกลาง | ปานกลาง | ต่ำ |
| ความเสี่ยงต่อการปนเปื้อน | ต่ำ (ไม่มีตัวกลางในการบด) | สูง (เนื่องจากตัวกลางในการบด) | ปานกลาง | ต่ำ |
| ความสามารถในการขยายขนาด | สูง (มีให้เลือกหลายขนาด) | ปานกลาง | ปานกลาง | ต่ำ |
| การบำรุงรักษา | ต่ำ (มีชิ้นส่วนเคลื่อนไหวน้อย ไม่มีตัวกลางในการบด) | สูง (ตัวกลางในการบดสึกหรอ) | ปานกลาง | ต่ำถึงปานกลาง |
| ความเร็วในการแปรรูป | เร็ว | ปานกลางถึงช้า | ปานกลาง | ปานกลาง |
| การใช้พลังงาน | ปานกลาง | สูง | ปานกลาง | ปานกลาง |
| ความยืดหยุ่น | สูง (ใช้งานได้หลากหลาย) | ปานกลาง (ใช้เฉพาะในการลดขนาดอนุภาค) | ปานกลาง (การผสมและการทำอิมัลชัน) | ต่ำ (การผสมเท่านั้น) |
| การใช้งานในอุตสาหกรรม | สูง (ใช้งานได้อย่างกว้างขวาง) | ปานกลาง | ปานกลาง | ต่ำ |
อิทธิพลของการใช้อัลตราซาวนด์กำลังสูง (PUS) ต่อกำลังรับแรงอัดของชิ้นทดสอบมอร์ตาร์ทรงปริซึม
เครื่องโซนิเคเตอร์สมรรถนะสูงสำหรับการบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียก
เครื่องโซนิเคเตอร์สมรรถนะสูงของ Hielscher เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการบดซีเมนต์แบบเปียก เนื่องจากมีประสิทธิภาพเหนือกว่าในการลดขนาดอนุภาคผ่านคาวิเทชันจากอัลตราซาวนด์ ทำให้อนุภาคกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ ด้วยการควบคุมกระบวนการอย่างแม่นยำ คุณสามารถปรับกระบวนการบดด้วยอัลตราซาวนด์ให้เหมาะสมเพื่อให้ได้ขนาดอนุภาคซีเมนต์ตามเป้าหมายและประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุด นอกจากนี้ เครื่องโซนิเคเตอร์ของ Hielscher ยังสามารถขยายขนาดและใช้งานได้หลากหลาย มีทั้งรุ่นตั้งโต๊ะและรุ่นอุตสาหกรรม จึงเหมาะสำหรับการผลิตในระดับต่าง ๆ ตั้งแต่การวิจัยไปจนถึงการใช้งานในอุตสาหกรรมที่มีปริมาณการผลิตสูง
เครื่องโซนิเคเตอร์ของ Hielscher เป็นเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกที่ล้ำสมัยที่สุดในตลาด ใช้ประโยชน์จากเครื่องโซนิเคเตอร์ของ Hielscher!
เครื่องโซนิเคเตอร์แบบตั้งโต๊ะ UIP1000hdT สำหรับการบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียก
- ประสิทธิภาพสูง
- เทคโนโลยีล้ำสมัย
- ความเชื่อถือได้และความทนทาน
- การควบคุมกระบวนการที่ปรับได้และแม่นยำ
- แบบแบตช์และแบบอินไลน์
- สำหรับทุกปริมาตร
- ซอฟต์แวร์อัจฉริยะ
- คุณสมบัติอัจฉริยะ (เช่น ตั้งโปรแกรมได้ บันทึกข้อมูล ควบคุมจากระยะไกล)
- ใช้งานง่ายและปลอดภัย
- ต้องการการบำรุงรักษาน้อย
- CIP (การทำความสะอาดโดยไม่ถอดอุปกรณ์)
การออกแบบ การผลิต และการให้คำปรึกษา – คุณภาพที่ผลิตในเยอรมนี
เครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์ของ Hielscher เป็นที่รู้จักกันดีในด้านมาตรฐานคุณภาพและการออกแบบที่สูงสุด ความทนทานและการใช้งานที่ง่ายทำให้สามารถผสานเครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์ของเราเข้ากับโรงงานอุตสาหกรรมได้อย่างราบรื่น เครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์ของ Hielscher รับมือกับสภาวะที่รุนแรงและสภาพแวดล้อมที่มีข้อกำหนดสูงได้อย่างง่ายดาย
Hielscher Ultrasonics เป็นบริษัทที่ได้รับการรับรอง ISO และให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับเครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์สมรรถนะสูงที่มีเทคโนโลยีล้ำสมัยและใช้งานง่าย แน่นอนว่าเครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์ของ Hielscher เป็นไปตามข้อกำหนด CE และตรงตามข้อกำหนดของ UL, CSA และ RoHs
ตารางด้านล่างแสดงข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับความสามารถในการแปรรูปโดยประมาณของเครื่องอัลตราโซนิเคเตอร์ของเรา:
| ปริมาตรต่อแบตช์ | อัตราการไหล | อุปกรณ์ที่แนะนำ |
|---|---|---|
| 1 ถึง 500mL | 10 ถึง 200mL/min | UP100H |
| 10 ถึง 2000mL | 20 ถึง 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 ถึง 20L | 0.2 ถึง 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 ถึง 100L | 2 ถึง 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 ถึง 150L | 3 ถึง 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 ถึง 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | สูงกว่า | ชุดรวมเครื่อง UIP16000 |
เครื่องโซนิเคเตอร์ชนิดโพรบ UP400ST สำหรับการกระจายตัวของน้ำปูนซีเมนต์เกราต์เนื้อละเอียดระดับไมโคร
(การศึกษาและภาพ: ©Draganovic et al., 2020)
เอกสารวิชาการ / เอกสารอ้างอิง
- 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.
ข้อเท็จจริงที่ควรรู้
ซีเมนต์คืออะไร?
ซีเมนต์เป็นวัสดุประสานที่ใช้ในการก่อสร้าง ประกอบด้วยส่วนผสมของวัสดุที่มีแคลเซียม ซิลิกา อะลูมินา และเหล็กเป็นองค์ประกอบ เมื่อผสมกับน้ำจะเกิดเป็นเพสต์ที่แข็งตัวเมื่อเวลาผ่านไป ทำให้โครงสร้างมีกำลังและเสถียรภาพ อนุภาคซีเมนต์คือซีเมนต์ในรูปผงที่บดละเอียดซึ่งได้จากกระบวนการบด อนุภาคเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยาไฮเดรชัน ซึ่งทำให้ซีเมนต์แข็งตัวและพัฒนากำลังในการใช้งานก่อสร้าง
เหตุใดการบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียกจึงสำคัญ?
การบดอนุภาคซีเมนต์แบบเปียกมีความสำคัญเพราะช่วยลดขนาดอนุภาค ทำให้ซีเมนต์มีความไวต่อปฏิกิริยาและกำลังสูงขึ้น กระบวนการนี้ช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอและคุณภาพของซีเมนต์ ส่งผลให้มีสมรรถนะดีขึ้นในการใช้งานก่อสร้าง
มอร์ตาร์คืออะไร?
ชิ้นทดสอบมอร์ตาร์ทรงปริซึมเป็นชิ้นทดสอบทรงสี่เหลี่ยมมุมฉากที่ทำจากส่วนผสมของซีเมนต์ ทราย และน้ำ โดยทั่วไปใช้ทดสอบกำลังและความทนทานของมอร์ตาร์ โดยปกติชิ้นทดสอบเหล่านี้ผลิตตามขนาดมาตรฐานและทดสอบในสภาวะห้องปฏิบัติการเพื่อหากำลังรับแรงอัดและกำลังรับแรงดัดของส่วนผสมมอร์ตาร์
ชิ้นทดสอบมอร์ตาร์ทรงปริซึมคืออะไร?
มอร์ตาร์เป็นวัสดุก่อสร้างที่ประกอบด้วยซีเมนต์ ทราย และน้ำ ซีเมนต์ทำหน้าที่เป็นสารประสานหลักในมอร์ตาร์ ทำให้มีสมบัติยึดติดเมื่อผสมกับทรายและน้ำ มอร์ตาร์ใช้ยึดวัสดุก่อสร้าง เช่น อิฐ หิน และบล็อกคอนกรีตเข้าด้วยกัน โดยเติมช่องว่างระหว่างวัสดุเหล่านี้และให้เสถียรภาพแก่โครงสร้าง ซีเมนต์ในมอร์ตาร์แข็งตัวและมีกำลังเพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปผ่านปฏิกิริยาไฮเดรชัน ทำให้เกิดเมทริกซ์ที่แข็งและทนทานซึ่งยึดองค์ประกอบอื่น ๆ เข้าด้วยกัน
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงสำหรับงานผสม การกระจายตัว การทำอิมัลชัน และการสกัดในระดับห้องปฏิบัติการ ระดับนำร่อง และระดับอุตสาหกรรม
Hielscher Ultrasonics ผลิตเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกสมรรถนะสูงตั้งแต่ขนาด ห้องปฏิบัติการ ไปจนถึงขนาด อุตสาหกรรม