Мокре подрібнення частинок цементу за допомогою сонікаторів зондового типу
Мокре подрібнення частинок цементу є важливим процесом у виробництві високоякісного цементу. Мета полягає у зменшенні розміру частинок для покращення властивостей цементу, таких як його реакційна здатність та міцність. Традиційні методи подрібнення, такі як шарове подрібнення, широко використовувалися для цієї мети. Однак, після відкриття значних переваг ультразвукового мокрого подрібнення, особливо сонікатори зондового типу замінили традиційні методи подрібнення. Сонікатори Hielscher, які перевершують інші методи подрібнення, успішно експлуатуються від досліджень у лабораторному масштабі до промислового виробництва цементу з високою продуктивністю.
Порівняння методів диспергування цементу: дисолвер Vma-Getzmann Dispermat CV-3, система ротор-статор (R/S) та сонікатор Hielscher UP400St.
(Дослідження та зображення: ©Draganovic et al., 2020) Дізнайтеся більше про це порівняльне дослідження тут!
Сонікатор UIP16000 для подрібнення та диспергування будівельних матеріалів, таких як цемент, геополімери або бетон.
Ультразвукове подрібнення частинок цементу за допомогою сонікаторів зондового типу
Сонікатори зондового типу, також відомі як ультразвукові гомогенізатори, використовують ультразвук високої інтенсивності для індукції акустичної кавітації в рідкому середовищі, наприклад, у цементному шлімзі. Ультразвукова кавітація генерує інтенсивні мікрострумені, ударні хвилі та зсувні сили, які ефективно руйнують частинки цементу. Ключові переваги ультразвукового подрібнення включають:
- Підвищена ефективність: Ультразвукове подрібнення є надзвичайно ефективним у зменшенні розміру частинок. Акустична кавітація забезпечує інтенсивні локальні сили, які можуть швидко руйнувати частинки цементу без потреби у надмірній механічній енергії.
- Контроль температури: Під час ультразвукового мокрого подрібнення температуру процесу можна точно моніторити та контролювати. Це особливо важливо для частинок цементу, оскільки надмірне тепло може змінити їхні властивості.
Дізнайтеся більше про контроль температури під час ультразвукової обробки! - Однорідний розподіл частинок: Ультразвукове подрібнення забезпечує більш однорідний розподіл розмірів частинок, покращуючи якість та продуктивність кінцевого продукту.
- Відсутність подрібнювальних тіл: Оскільки ультразвукове подрібнення не використовує подрібнювальні тіла, немає потреби очищати та замінювати подрібнювальні намистини або шари.
- Масштабованість: Ультразвукове подрібнення за допомогою сонікаторів зондового типу можна масштабувати повністю лінійно до будь-якої продуктивності. Доступні за різними номінальними потужностями – від лабораторних моделей для досліджень до великих промислових ультразвукових гомогенізаторів для виробництва з високою продуктивністю – Hielscher Ultrasonics може запропонувати вам ідеальний сонікатор для вашого застосування мокрого подрібнення.
Дізнайтеся, як потужний ультразвук покращує та прискорює гідратацію та міцність цементних тіст!
Порівняння ультразвукового подрібнення, шарового подрібнення, ротор-статорних змішувачів та високозсувних лопатевих змішувачів для зменшення розміру частинок цементу
| Характеристика | Ультразвукове подрібнення (сонікатори зондового типу) | Шарове подрібнення | Ротор-статорні змішувачі | Високозсувні лопатеві змішувачі |
|---|---|---|---|---|
| Ефективність | Висока | Помірна | Помірна | Низька |
| Генерація тепла | Низька | Висока | Висока | Висока |
| Однорідність розміру частинок | Висока | Помірна | Помірна | Низька |
| Ризик забруднення | Низький (відсутність подрібнювальних тіл) | Високий (через подрібнювальні тіла) | Помірний | Низький |
| Масштабованість | Висока (доступна в різних розмірах) | Помірна | Помірна | Низька |
| Обслуговування | Низьке (мало рухомих частин, відсутність подрібнювальних тіл) | Високе (знос тіл) | Помірне | Від низького до помірного |
| Швидкість обробки | Швидка | Від помірної до повільної | Помірна | Помірна |
| Споживання енергії | Помірне | Високе | Помірне | Помірне |
| Гнучкість | Висока (різноманітні застосування) | Помірна (специфічна для зменшення розміру частинок) | Помірна (змішування та емульгування) | Низька (лише змішування) |
| Промислове застосування | Високе (широко застосовне) | Помірне | Помірне | Низьке |
Вплив потужної ультразвукової обробки (PUS) на міцність на стиск призм з розчину
Високопродуктивні сонікатори для мокрого подрібнення частинок цементу
Високопродуктивні сонікатори Hielscher ідеально підходять для мокрого подрібнення цементу завдяки їхній надзвичайній ефективності у зменшенні розміру частинок через ультразвукову кавітацію, забезпечуючи однорідний розподіл частинок. Завдяки точному контролю процесу ви можете оптимізувати процес ультразвукового подрібнення до цільового розміру частинок цементу та найвищої енергоефективності. Крім того, сонікатори Hielscher є масштабованими та універсальними, доступними як у лабораторних, так і в промислових моделях, що робить їх придатними для різних масштабів виробництва від досліджень до промислових застосувань з високою продуктивністю.
Сонікатори Hielscher є найскладнішими ультразвуковими гомогенізаторами на ринку. Скористайтеся перевагами сонікаторів Hielscher!
Лабораторний сонікатор UIP1000hdT для мокрого подрібнення частинок цементу
- висока ефективність
- передові технології
- надійність та міцність
- регульований, точний контроль процесу
- партійний та потоковий режим
- для будь-якого об’єму
- інтелектуальне програмне забезпечення
- розумні функції (наприклад, програмування, протоколювання даних, дистанційне керування)
- легке та безпечне експлуатування
- низьке обслуговування
- CIP (очищення на місці)
Дизайн, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині
Ультразвукові гомогенізатори Hielscher відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Міцність та легкість експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові гомогенізатори в промислові об’єкти. Суворі умови та вимогливі середовища легко витримуються ультразвуковими гомогенізаторами Hielscher.
Hielscher Ultrasonics є компанією, сертифікованою за ISO, і приділяє особливу увагу високопродуктивним ультразвуковим гомогенізаторам, що мають передові технології та зручність використання. Звичайно, ультразвукові гомогенізатори Hielscher відповідають вимогам CE та UL, CSA і RoHs.
Нижче наведена таблиця дає уявлення про приблизну потужність обробки наших ультразвукових гомогенізаторів:
| Об’єм партії | Об’ємна витрата | Рекомендовані пристрої |
|---|---|---|
| 1 to 500mL | 10 to 200mL/min | UP100H |
| 10 to 2000mL | 20 to 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 to 20L | 0,2 to 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 to 100L | 2 to 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 to 150L | 3 to 15L/min | UIP6000hdT |
| 15 to 150L | 3 to 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 to 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | більше | кластер UIP16000 |
Сонікатор зондового типу UP400ST для диспергування мікродрібного цементного розчину
(Дослідження та зображення: ©Draganovic et al., 2020)
Література / Посилання
- 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.
Факти, які варто знати
Що таке цемент?
Цемент – це в’яжучий матеріал, що використовується в будівництві, який складається з суміші вапняних, кремнеземних, глиноземних та залізистих матеріалів. При змішуванні з водою він утворює тісто, яке твердіє з часом, забезпечуючи структурну міцність та стабільність. Частинки цементу – це тонко подрібнена, порошкоподібна форма цементу, що утворюється в результаті процесів подрібнення. Ці частинки відіграють вирішальну роль у процесі гідратації, який призводить до твердіння та розвитку міцності цементу в будівельних застосуваннях.
Чому важливе мокре подрібнення частинок цементу?
Мокре подрібнення частинок цементу важливе, оскільки воно зменшує розмір частинок, підвищуючи реакційну здатність та міцність цементу. Цей процес покращує однорідність та якість цементу, що призводить до кращої продуктивності в будівельних застосуваннях.
Що таке розчин?
Призма з розчину – це прямокутний випробувальний зразок, виготовлений із суміші цементу, піску та води, який зазвичай використовується для випробування міцності та довговічності розчину. Ці призми зазвичай створюються за стандартизованими розмірами та випробовуються в лабораторних умовах для визначення міцності на стиск та вигин розчинної суміші.
Що таке призма з розчину?
Розчин – це будівельний матеріал, що складається з цементу, піску та води. Цемент діє як основний в’яжучий агент у розчині, надаючи йому адгезійних властивостей при змішуванні з піском та водою. Розчин використовується для скріплення будівельних матеріалів, таких як цегла, камінь та бетонні блоки, заповнюючи проміжки між ними та забезпечуючи структурну стабільність. Цемент у розчині твердіє та набуває міцності з часом через гідратацію, створюючи тверду та довговічну матрицю, яка утримує інші компоненти разом.
Hielscher Ultrasonics виробляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори для застосувань змішування, диспергування, емульгування та екстракції в лабораторному, пілотному та промисловому масштабах.
Hielscher Ultrasonics виробляє високопродуктивні ультразвукові гомогенізатори від лабораторного до промислового розміру.