Eine vollständige Tabelle der Wärmeleitfähigkeit verschiedener Baustoffe

Sandstrahlen

Eine der effektivsten Oberflächenreinigungsmethoden ist das Sandstrahlen. Mittels Druckluft oder Wasserstrahl wird Quarzsand oder ein anderes Strahlmittel auf die zu reinigende Oberfläche (Glas, Metall, Stein, Holz) gesprüht.

Die Sandkörner fliegen mit großer Geschwindigkeit und zerstören die oberste Schicht der Oberfläche und reinigen sie von Zunder, Korrosion und anderen Beschichtungen. Es muss sichergestellt werden, dass zusammen mit der entfernten Schicht, beispielsweise Schimmel auf altem Mauerwerk, der Stein selbst nicht beschädigt wird. Quarzsand zum Sandstrahlen muss unter Berücksichtigung des Oberflächenmaterials, des Verschmutzungsgrades und der Weiterverarbeitung ausgewählt werden.

Hauptarbeitsgebiete:

• Reinigen von Metall von Rost und anderen Verunreinigungen; Entfetten von Oberflächen; Mattieren von Glas; Reinigen von Beton und Mauerwerk; Aufrauen der Oberfläche für die weitere Bearbeitung.

Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Schleifmaterialien, aber trockener Quarzsand bleibt der beliebteste für das Sandstrahlen.

PHYSIKALISCHE UND CHEMISCHE EIGENSCHAFTEN VON QUARZSAND, DER ZUM FÜLLEN VON TRANSFORMATOREN VERWENDET WIRD

Zum Füllen von explosionsgeschützten Transformatoren wird Quarzsand mit einer körnigen Zusammensetzung von 0,5 bis 1,6 mm verwendet, wobei der Quarzanteil sehr hoch sein muss. Beispielsweise enthält der Sand der Lagerstätte Volsk (Region Saratow) bis zu 98-99% Kornfraktionen von 0,5 bis 1,6 mm, und die Körner dieser Sande haben eine abgerundete Form, was von großer Bedeutung ist. Während des Betriebs vibrieren die aktiven Teile des Transformators (Wicklungen, Magnetkreis), und wenn der Transformator mit Sand mit scharfen Kornkanten gefüllt ist, kann die Isolierung der Wicklungen und Abgriffe beschädigt werden.
Der Gehalt an Quarz SiO2 im Sand sollte 97-98,5 % betragen; Fe203 nicht mehr als 0,08-0,12 %; A1203 nicht mehr als 0,5–1,75 %; CaO nicht mehr als 0,25–0,4 %; MgO nicht mehr als 0,1–0,2 %; andere Elemente 0,5–0,7 %. Tonverunreinigungen und andere Verunreinigungen werden durch Waschen aus dem Sand entfernt. Die Wärmeleitfähigkeit des Sandes der obigen chemischen Zusammensetzung beträgt 0,00394 W / cm-Grad, während Pappe 0,0016 W / cm-Grad beträgt; Imprägnierlacke - 0,002 W / cm-Grad. Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Quarzsand ermöglicht es, Wärme effektiv von den aktiven Teilen des Transformators an das Gehäuse abzuführen.
Trockener Quarzsand (Feuchtigkeit 0,05-0,1%) hat eine ziemlich hohe elektrische Festigkeit. Die Durchschlagspannung von Quarzsand für verschiedene Schichtdicken ist in Abb. 3-3. Aber unter den Bedingungen einer Mine, wo eine hohe relative Luftfeuchtigkeit (bis zu 98%) und Temperaturen bis zu 35 ° C beobachtet werden und wo außerdem ein direktes „Tropfen“ auf den Transformator möglich ist, Sand und Transformator Isolierungen stark befeuchtet sind, verringert sich die Durchschlagsfestigkeit von Sand um das 2- bis 2,5-fache, was zum Ausfall des Transformators führen kann. Reis. 3-3. Die Abhängigkeit der Durchbruchspannung von Quarzsand vom Elektrodenabstand. (Elektroden mit einem Durchmesser von 25 mm nach GOST 6581-53).
Um die Feuchtigkeitsaufnahme zu verringern und den spezifischen Volumenwiderstand von Sand zu erhöhen, wird er hydrophobiert - er wird mit Polyorganosiloxanflüssigkeit GKZH-94 oder Flüssigkeit AMSR-3, GOST 10834-64 behandelt. Sand, der mit einer 1%igen Lösung von GKZH-94 in Testbenzin behandelt wurde, hat einen mehrfach höheren spezifischen Durchgangswiderstand als unbehandelter Sand (Abb. 3-4). Reis. 3-4 Variation des Durchgangswiderstands in Abhängigkeit von der Befeuchtungsdauer (relative Luftfeuchte 98 %).
1 - ungewaschener Sand; 2 - gewaschener Wald; 3 - Sand gewaschen und mit einer 1% igen Lösung von GKZH-94 behandelt. Die Kontrollwerte der elektrischen Eigenschaften von hydrophobiertem Sand sollten bei der Freigabe des Transformators aus dem Werk nicht unter den in der Tabelle angegebenen Werten liegen. 3-1.
Tabelle 3-1 Hier sind c und b die mittleren Effektivwerte der Durchschlagsspannung bei einer Entladungsstrecke von 50 mm und Nadel-Nadel-Elektroden für trockene bzw. feuchte Sande; c und b sind die Durchschnittswerte des spezifischen Durchgangswiderstands für trockenen bzw. nassen Sand,
Der Isolationswiderstand von Transformatoren des Typs TKSHVP mit hydrophobiertem Sand beträgt: zwischen den HV-LV-Wicklungen 1000-5000 MΩ, der VN-Wicklung - Erde 1000-5000 MΩ. NS-Wicklung - Erde 30-45 MΩ und während des Betriebs in einer Minenumgebung mit einer relativen Luftfeuchtigkeit von 98% die zulässigen Werte von 1 MΩ / kV gemäß GOST 183-66 nicht unterschreiten, während der Isolationswiderstand von Transformatoren mit nicht hydrophobiertem Sand sinkt im Betrieb auf bis zu 1-0,3 MΩ, wodurch einige Transformatoren ausfallen.

Anwendungen von Quarzsand

Kalzinierter Quarzsand wird verwendet:

1. B. beim Sandstrahlen, bei der Herstellung von Trockenbaumischungen, im Landschaftsbau, in der Stadtsanierung, beim Verlegen von Gehwegplatten, beim Spritzen.

Kalzinierter Quarzsand ist teurer als andere Arten, die Kosten für Quarzsand erklären sich dadurch, dass der Verarbeitungsprozess selbst ziemlich teuer ist. Die Qualität dieser Sandsorte ist jedoch viel höher - der Brennprozess ermöglicht es Ihnen, den Quarzsand gründlich von Verunreinigungen, einschließlich Ton und Kies, zu reinigen, wonach der Sand fraktioniert gesiebt und in Big Bags verpackt wird - spezielle Kunststoffbehälter, die schützen das Material vor Schmutz und Feuchtigkeit. Was sich auch auf die Qualität des Sandes auswirkt.

Beim Sandstrahlen wird meist feinkörniger Quarzsand verwendet. In vielen Ländern ist das Trockenstrahlen aufgrund hoher Risiken verboten, während das Verfahren in Russland die Verwendung eines Reinigungsanzugs und sorgfältige Sicherheitsvorkehrungen erfordert. Darüber hinaus wird Hydro-Reinigung verwendet - die Zufuhr von Schleifmitteln unter fließendem Wasser ist sicherer.

Für Trockenbaumischungen werden verschiedene Arten von Quarzsand verwendet, sowohl fein als auch grob. Letztere sind bei der Herstellung von Zierputz und anderen dekorativen Mischungen gefragt.

In der Landschaftsgestaltung und im Städtebau wird Quarzsand verwendet, um Wege zu bestreuen, Gärten anzulegen, sogar in Sandkästen.

Beim Verlegen von Pflastersteinen dient Sand als Untergrund und beim Spritzen als Sand in einem Zement-Sand-Mörtel.

Eigenschaften und Haupteigenschaften von Quarzsand

Anwendungstabelle Quarzsand je nach Fraktion.

Quarzsand ist loser Quarz – das beständigste Material der Natur. Solcher Sand kann sowohl natürlich gewonnen werden, wenn Naturstein zerkleinert wird, als auch künstlich, wenn Quarz absichtlich zerkleinert wird. Am häufigsten wird Quarz jedoch unabhängig voneinander zerkleinert.

Quarzsand ist meistens ein sehr lockeres homogenes Material, das sich je nach Quarzunterart und Art seiner Zerkleinerung in Fraktionen unterscheidet. Die minimale Korngröße beträgt etwa 0,05 mm, die maximale - 3 mm. Sehr oft enthält Quarzmaterial in geringen Mengen zusätzliche Verunreinigungen, kann aber bis zu 90 % Kieselerde enthalten.

Wie auch immer es abgebaut wird, es wird zusätzlich gründlich gereinigt, gesiebt und auch in Fraktionen sortiert. Dies ermöglicht es, das Material in Sorten zu unterteilen sowie minderwertigen Sand und Schutt daraus auszusondern.

Er hat noch einige weitere Eigenschaften, die ihn von allen anderen Sandarten positiv unterscheiden. Dies ist eine hohe Adsorptionskapazität, eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen mechanische und thermische Beanspruchung und eine hohe Haftung auf verschiedenen Materialien und Mischungen.

Einsatzbereiche

Es umfasst die Fertigungs-, Bau-, Lebensmittel- und Pharmaindustrie sowie andere Branchen, in denen die Verwendung solcher Materialien oft ziemlich unerwartet, aber durchaus gerechtfertigt ist.

Verwendung im Bauwesen

Das Funktionsprinzip des Filters mit Quarzsand zur Wasserreinigung im Pool

Quarzsand wird häufig zur Herstellung von Blöcken und Ziegeln aller Art verwendet. Betonsteine ​​mit dem Zusatz von Quarzmaterial haben eine eher ruhige Farbgebung in Pastelltönen. Und das wiederum macht es möglich, sie erfolgreich für den Fassadenbau und die Dekoration einzusetzen. Gleiches gilt für Ziegel. Darüber hinaus haben Ziegel und Blöcke eine extrem hohe Festigkeit. Aus diesem Grund werden Ziegel für Brennöfen oft unter Zugabe von genau dem Quarzsand hergestellt.

Besondere Aufmerksamkeit verdient Zement und verschiedene Mischungen für die Asphaltverlegung. Ihre hochwertigsten Optionen werden also immer noch auf der Basis von Sandquarz hergestellt. Was Zement betrifft, so sind jetzt alle Marken von modernem Portlandzement mit Sandzusatz erhältlich. Dies erhöht die Haftung der zukünftigen Lösung auf der Oberfläche. In einigen Fällen wird dem Zement eine solche Menge dieses Materials zugesetzt, dass eine zusätzliche Zugabe nicht erforderlich ist.

Auch teure Asphaltdecken haben Quarzsand in ihrer Zusammensetzung. Dies gilt insbesondere für Straßen mit erhöhtem Verkehrsaufkommen. Schließlich ist die Belastung der Beschichtung ziemlich groß, daher sollte die Haltbarkeit des Asphalts angemessen sein.

Quarzsand ist der beste Zusatz in Putzen für Dekorationen im Außen- oder Innenbereich. In diesem Fall können Sie nicht nur die Marke auswählen, die der Funktionalität entspricht, sondern auch den Farbton. Dies wirkt sich stark auf den endgültigen Farbton der Putzbeschichtung aus.

Putzmörtel auf Quarzsandbasis sind die schönsten und zuverlässigsten. Sie geben lange Zeit absolut keine Risse und erleichtern auch den Prozess, der Oberfläche eine ideale Glätte zu verleihen, da die Quarzmischung für eine bestimmte Fraktion ausgewählt wird, die für die Arbeit geeignet ist.

Anwendungen in der Industrie und Wasseraufbereitung

Das charakteristische Merkmal von Quarzsand ist die Homogenität seiner Kristalle, was ihn zu einem idealen Material für die Glasherstellung macht.

Quarzsand wird in unserer Zeit sehr erfolgreich in der Porzellan-, Fayence- und Glasherstellung eingesetzt. All dies ist auf seine Festigkeit zurückzuführen, die es auf später hergestellte Artikel überträgt. In der Regel bestehen die meisten Gegenstände aus solchem ​​Material aus Quarzsand.

Dazu gehört auch die Verwendung von Sand zur Herstellung von Linsen verschiedener Art, was bereits für die pharmazeutische Industrie gilt. Da seine abrasiven Eigenschaften sehr hoch sind, ist das Glas perfekt glatt und langlebig. Gleichzeitig geht die Transparenz absolut nicht verloren, da weißer Quarzsand weit verbreitet ist, der in diesem Fall verwendet wird.

Besonderes Augenmerk wird in der Lebensmittelindustrie auf Quarzsand gelegt. Es wird nämlich weithin zur Wasserreinigung verwendet

Aufgrund seiner guten Adsorption ist dieser Stoff in der Lage, alle kleinsten schädlichen Verunreinigungen aus der Flüssigkeit zurückzuhalten und zu absorbieren. Daher arbeiten viele teure Filter heute dank ihm präzise. Schließlich wird die Fähigkeit zur Monomineralität nur in diesem Sand beobachtet, nicht im Fluss, nicht in der Schlucht.

Der einzige Nachteil hier ist die Notwendigkeit, den Sand regelmäßig zu wechseln, da er sonst nach und nach seine Eigenschaften verliert, verschmutzt und für eine perfekte Reinigung ungeeignet ist. Darüber hinaus nimmt der Anreicherungsgrad der Flüssigkeit mit nützlichen Mikroelementen, die im Quarz enthalten sind, merklich ab.

So werden heute die wesentlichen Eigenschaften und Einsatzgebiete von Quarzsand betrachtet. Mit der Entwicklung der Wissenschaft entwickeln sich die Einsatzbereiche des Materials noch weiter, während sich die Qualität des Sandes selbst verbessert. Daher müssen Sie es trotz seiner hohen Kosten verwenden.

Foto von Quarzsand

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EINFÜHRENDE BEMERKUNGEN

Bis vor kurzem wurden Transformatoren für Industrien mit explosionsfähiger Atmosphäre konventionell öl- oder luftgekühlt. Obwohl Öl in isolierender und thermischer Hinsicht ein guter Füllstoff ist, ist seine Verwendung für Minentransformatoren unerwünscht, da: a) es sich leicht entzündet, brennt und große Mengen Rauch abgibt; b) Aufnahme von Luftfeuchtigkeit, verringert die elektrische Festigkeit erheblich; c) bei Kontakt mit Luft oxidiert es und zersetzt die Isolierung; d) erfordert eine ständige Überwachung seines Füllstands im Tank. Das Befüllen von explosionsgeschützten Transformatoren mit nicht brennbaren Flüssigkeiten anstelle von Öl, wie z. B. Sovtol, Sovol, Organofluorflüssigkeiten usw., hat noch keine breite Anwendung gefunden. Sovol und Sovtol sind giftig, relativ teuer und setzen unter Einwirkung eines Lichtbogens Ruß und schädliche Gase frei. Organofluor-Flüssigkeiten sind sehr teuer und starke Lösungsmittel für Isolierungen und Lacke, die üblicherweise bei der Herstellung von Transformatoren verwendet werden.

Auch von der Industrie hergestellte explosionsgeschützte luftgekühlte Transformatoren sind nicht ohne erhebliche Nachteile.
Der aktive Teil eines solchen Transformators muss, um die Anforderungen des Explosionsschutzes zu gewährleisten, in einer festen Hülle sein, die mit Luft mit geringer Wärmeleitfähigkeit gefüllt ist. Daher ist es notwendig, die elektromagnetischen Belastungen aktiver Materialien zu begrenzen und teure siliziumorganische Isolierungen zu verwenden. Durch den ständigen Luftaustausch ist die Dämmung insbesondere in arbeitsfreien Zeiten Feuchtigkeit ausgesetzt, was große Dämmabstände sowohl in der Luft als auch an der Oberfläche der Dämmkonstruktionen erforderlich macht.
Die Methoden zum Bereitstellen des Explosionsschutzes für verschiedene Versionen von Transformatoren sind unterschiedlich. Bei Lufttransformatoren wird der sogenannte Flansch-Explosionsschutz verwendet, der durch die Breite der Flansche und die Größe des Sicherheitsabstands zwischen ihnen gegeben ist. Das Wesen dieses Explosionsschutzes besteht darin, dass bei einer Explosion im Inneren des Mantels weder glühende Partikel noch Flammen in die umgebende explosionsfähige Umgebung geschleudert werden können, dh sie können die Explosion aufgrund der großen Breite der Mantelflansche und des Gehäuses nicht übertragen kleine Lücke zwischen ihnen, vorausgesetzt, dass die mechanische Festigkeit Schale ausreichend ist. Der Wert des kritischen Spalts bcr zwischen den Flanschen für das Methan-Luft-Gemisch hängt von der Breite der Flansche A ab, wenn er weniger als 50 mm beträgt. Bei Flanschbreiten größer 50 mm liegt der kritische Spalt nahezu konstant bei 1,2 mm (Bild 3-1) . 1928In der UdSSR wurde erstmals ein Verfahren zum Explosionsschutz durch Quarzfüllung vorgeschlagen, bei dem elektrische Geräteteile in Quarzsand getaucht werden.
Quarzsand hat folgende Eigenschaften; a) eine ausreichend hohe elektrische Festigkeit hat;
b) nicht brennbar, chemisch inert und ungiftig; c) hat eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit; d) hat einen Volumenausdehnungskoeffizienten, der dem von Stahl nahe kommt.

Bergbaufunktionen

Quarz kann in primär und sekundär unterteilt werden. Die erste Sorte bildet sich direkt beim Zerfall von Granit, der sich unter einer Tonschicht befindet, Mischungen. Dies ist ein zersetzter Granit, der lange Zeit an einem Ort liegt, ohne Wasser, Sonne und Luft ausgesetzt zu sein.

Abbau von Primärquarz

Es wird an den Entstehungsorten abgebaut, zur Verarbeitung transportiert. Dann wird der Ton aufgelöst, der Quarz wird dehydriert, kalziniert. Das Material wird in Fraktionen aufgeteilt, verpackt.

Gewinnung von Sekundärquarz

Rohstoffe werden mit einer Pumpe aus Reservoirs gesammelt. Dann wird die Mischung zu den Sammelstellen transportiert. Sie bilden einen Steinbruch am Boden, sammeln Ablagerungen mit Hilfe eines Baggers und anderer Geräte.

Physikalische Eigenschaften von Quarzsand

Sand zeichnet sich durch alle Eigenschaften von Quarz aus:

• Schüttdichte 1300-1500 g / cm3 Abrieb - 0,1 Brechbarkeit - 0,3 Härte (Mohs-Skala) - 7 (zum Vergleich die Härte von Diamant - 10) Verwendung durch Radioaktivität - Klasse 1

Die Dichte von Quarzsand wird durch zwei unterschiedliche Ansätze bestimmt.

Es gibt Schüttdichte und es gibt wahre Dichte. Die Schüttung wird als das Verhältnis der Masse des Materials im Schüttzustand zu seinem Volumen berechnet. Dieser Wert beinhaltet die Poren in den Sandkörnern und die Lufträume dazwischen.

Das heißt, dieser Wert kann je nach Feuchtigkeitsgehalt des Materials variieren. Die wahre Dichte ist ein konstanter Wert, sie ist das Verhältnis einer Substanz in einem absolut dichten Zustand zu ihrem Volumen. Der Feuchtigkeitsgehalt des Sandes spielt keine Rolle.

Um die Dichte zu ändern, muss die chemische Zusammensetzung oder molekulare Struktur geändert werden. Schüttdichte ist weniger als wahr. Die Dichte des Materials ist eine wichtige Eigenschaft, die bei der Berechnung des Lagerraums, seines Transports und der Bewegung durch Handhabungsgeräte berücksichtigt werden muss.

Abrieb, Brechbarkeit und Härte von Quarzsand sind indirekte Indikatoren für seine Festigkeit. Zur Bestimmung der Werte werden die Körner auf einem rotierenden tragbaren Kreis aus Metall getestet, die Masse der Fraktionen mechanisch komprimiert und durch die Körnung des Standards und umgekehrt durch den Körnungsstandard geritzt.

Fraktionen Quarzsand:

• pulverisiert - weniger als 0,1 mm feinkörnig: 0,1 - 0,8 mm mittelkörnig: 0,8 - 1,6 mm grobkörnig: 1,6 - 6,0 mm

Pulverisierter und feinkörniger Quarzsand wird als Bestandteil verschiedener Baumaterialien wie Baumischungen, Kitte, Fugenmörtel, Schleifmaterialien, Dünnputze und Farben verwendet.

Quarzsand mittlerer Körnung wird zum Filtern und Reinigen von Flüssigkeiten, zum Sandstrahlen, für Baumischungen, Fassaden- und Innenputze, selbstnivellierende Böden, Betonmörtel, im Landschaftsbau, zum Hinterfüllen von Sportplätzen verwendet.

Das Material großer Fraktionen wird zur Herstellung von Pflastersteinen, Betonblöcken und Landschaftsdekorationen verwendet. Es wird auch zum Filtern verwendet.

Sand aller Fraktionen wird in der Glas-, Gießerei- und chemischen Industrie eingesetzt.

Einstufung

Quarzsand wird unterteilt in:

• Fluss (ist der sauberste und teuerste);
• marine (Partikel werden mit Ton- und Schlickelementen gemischt. Die Nachfrage danach ist geringer als für Flüsse);
• Boden (Keller, der sich unter einer Lehmschicht befindet, Boden. Er zeichnet sich durch eine spitzwinklige Form und Rauheit aus. Er wird bei Bauarbeiten verwendet);
• Schlucht (hat Verunreinigungen von Schlick.Dies sind grobe Bruchstücke von spitzwinkliger Form. Sie sind Teil der Lösungen von Putz, Beton);
• gebirgig (der Ursprung liegt in einer gebirgigen Gegend. Aufgrund seiner Eigenschaften liegt er in der Nähe einer Schlucht).

Quarzsand wird in natürlichen und künstlichen Sand unterteilt. Im ersten Fall entsteht durch die Einwirkung von Wasser und Luft runder Natursand. Quarzkörner werden glatt und rund.

Zu seinen Vorteilen gehören die folgenden:

• Siliziumoxid IV beträgt 98 %.
• Enthält keine organischen Verunreinigungen.
• Beständig gegen mechanische und chemische Einflüsse.
• Hohe Temperaturen halten problemlos aus.

Abbau und Produktion von Quarzsand

Die Gewinnung von Quarzfraktionssand erfolgt im Tagebauverfahren oder mit einem Bagger aus natürlichen Ablagerungen in den Auen von Flüssen und Seen.

Wenig Verunreinigungen und viel Quarz – das unterscheidet Entwicklungen, in denen Quarzsand abgebaut wird, von Steinbrüchen, in denen gewöhnlicher Bausand abgebaut wird. Der extrahierte Rohstoff durchläuft eine Reihe von technologischen Prozessen: Waschen von Schlammablagerungen und Reinigen von Verunreinigungen durch eine chemische Methode.

Dieser Prozess wird als Anreicherung bezeichnet und dient dazu, Sand in der erforderlichen Qualität zu erhalten. Dadurch steigt der Gehalt an Quarzgestein und es wird das reinste Material gewonnen, das nach dem Trocknen auf speziellen Anlagen eine Reihe von Sieben passiert und in Fraktionen verteilt wird. Das resultierende Produkt wird als fraktionierter Quarzsand bezeichnet.

Der Prozess der Extraktion durch einen Bagger ist wie folgt: Eine Mischung aus Sand und Wasser wird vom Boden des Reservoirs gepumpt und durch eine spezielle Rohrleitung zum Speicherort transportiert. Das Wasser trennt sich nach und nach vom geförderten Boden und gelangt über die Kanalisation zurück in den Stausee. Das resultierende Material wird zur weiteren Anreicherung und Trennung in Fraktionen an das Unternehmen gesendet.

Künstlicher Quarzsand wird aus geädertem Quarzgestein gewonnen, das zuerst zum Brecherkomplex geschickt wird. Dort wird der Rohstoff zu Körnern zerkleinert. Danach folgt ein ähnlicher Ablauf wie beim Arbeiten mit Quarzsand: Das Material wird gewaschen, getrocknet und durch ein technisches Sieb in Fraktionen getrennt.