La aplicación prometedora de los dispositivos de capa de vórtice con elementos ferromagnéticos para la mejora del cemento.

Algunas de las partículas de cemento, de 70 micrones o más, no están completamente hidratadas y no están hidratadas en el concreto. Se estima que entre el 20 y el 40 por ciento del cemento no participa en la solidificación y formación de una estructura de concreto.

La eficiencia del cemento también se reduce en el almacenamiento a largo plazo, cuando las partículas se acumulan en grumos más grandes. Los materiales son hidratados por la humedad atmosférica: el cemento puede perder hasta un 20 por ciento de su eficiencia después de sólo tres meses de almacenamiento, y hasta un 40 por ciento después de un año en el almacén.

El aumento del consumo de cemento puede evitarse moliendo de nuevo el cemento, lo que aumenta la superficie media de los granos, acelera la hidratación y mejora la resistencia.

Equipos utilizados para la molienda de cemento

Existen tres tipos de equipos que pueden realizar molienda de cemento fino y superfino:

Equipos de impacto (molinos de chorro, molinos de martillo, molinos centrífugos, etc.).

Equipos de molienda-acción (molinos de rodillos, molinos de bolas, molinos de bolas, molinos de anillos, molinos de bolas, etc.).
Equipos combinados de impacto y molienda (molinos de bolas, molinos de vibración, molinos de bolas, molinos de bolas, molinos planetarios, molinos coloidales, etc.).

En teoría, todo lo anterior puede ser utilizado para pulverizar materiales de construcción, pero no todos pueden cambiar su actividad química por medios mecánicos. Además, los molinos industriales consumen mucha energía eléctrica y a menudo son muy ruidosos. Por ejemplo, la activación del cemento mediante molinos de vibración puede requerir hasta 90 kWh/tonelada de energía, mientras que un molino centrífugo puede consumir 78 kWh/tonelada.

Un tipo prometedor de equipo para la pulverización y activación del cemento son los molinos magnéticos con una capa de vórtice de partículas ferromagnéticas. Estas unidades tienen un consumo de energía comparativamente bajo, son de tamaño pequeño y se adaptan fácilmente a las líneas de producción existentes, mejorando su eficiencia al someter los medios procesados a varios factores e intensificando todos los procesos.

Cómo funciona el dispositivo de capa de vórtice
En términos simples, el dispositivo de capa vortex (Figura 1) es similar a un motor de inducción sin el rotor. En lugar del rotor, está la cámara activa 4, hecha de material no magnético.

La cámara contiene partículas ferromagnéticas cilíndricas (5), en una cantidad que oscila entre varias docenas y varios cientos, dependiendo del volumen de la cámara. Cuando la bobina de inducción (2) se energiza, genera un campo electromagnético giratorio, que interactúa con las partículas ferromagnéticas, conduciéndolas por trayectorias complejas. Las partículas chocan entre sí y con las paredes de la cámara, formando la capa vortex.

El campo electromagnético primario, creado por la fuente de alimentación externa, interactúa con los campos de las partículas ferromagnéticas, causando varios efectos adicionales con efectos beneficiosos sobre los medios procesados (cemento):

Interacción directa de las partículas con el medio procesado.
Magnetostricción (mecanostricción).
Efectos electrofísicos, etc.
El poder combinado de estos efectos es tan grande que no sólo puede pulverizar y activar el cemento, sino también intensificar estos procesos. Cada partícula ferromagnética funciona como molino y agitador. La unidad de capa de vórtice sólo tarda segundos o minutos en hacer lo que otros molinos hacen en horas.

La eficiencia del proceso de activación en las unidades de capas vorticiales está influenciada por varios factores:

Fuerza y velocidad de rotación del campo electromagnético.

Volumen de la cámara activa.
La cantidad y proporción de partículas ferromagnéticas y cemento en la cámara activa.
La relación entre la longitud de las partículas ferromagnéticas y su diámetro, etc.
Estos parámetros pueden ser optimizados por ensayo y error dependiendo de la naturaleza del material procesado.