Piaskowanie
Jedną z najskuteczniejszych metod czyszczenia powierzchni jest piaskowanie. Piasek kwarcowy lub inny materiał ścierny jest natryskiwany na czyszczoną powierzchnię (szkło, metal, kamień, drewno) za pomocą sprężonego powietrza lub strumienia wody.
Ziarna piasku lecą z dużą prędkością i niszczą wierzchnią warstwę powierzchni, oczyszczając ją z kamienia, korozji i innych powłok. Należy upewnić się, że wraz z usuniętą warstwą, na przykład pleśnią na starym murze, sam kamień nie jest uszkodzony. Piasek kwarcowy do piaskowania należy dobierać biorąc pod uwagę materiał powierzchni, stopień zanieczyszczenia i dalszą obróbkę.
Główne obszary pracy:
- czyszczenie metalu z rdzy i innych zanieczyszczeń, odtłuszczanie powierzchni, matowanie szkła, czyszczenie betonu i murów, szorstkowanie powierzchni do dalszej obróbki.
Obecnie istnieje szeroka gama materiałów ściernych, ale suchy piasek kwarcowy pozostaje najpopularniejszym piaskiem do piaskowania.
WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE I CHEMICZNE PIASKU KWARCOWEGO STOSOWANEGO DO WYPEŁNIENIA TRANSFORMATORA
Do napełniania transformatorów przeciwwybuchowych stosuje się piasek kwarcowy o składzie granulometrycznym od 0,5 do 1,6 mm, a procent kwarcu musi być bardzo wysoki. Na przykład piasek złoża wołskiego (obwód saratowski) zawiera do 98-99% frakcji ziarnowych od 0,5 do 1,6 mm, a ziarna tych piasków mają zaokrąglony kształt, co ma duże znaczenie. Podczas pracy aktywne części transformatora (uzwojenia, obwód magnetyczny) wibrują, a zasypanie transformatora piaskiem o ostrych krawędziach ziarna może spowodować uszkodzenie izolacji uzwojeń i odczepów.
Zawartość kwarcu SiO2 w piasku powinna wynosić 97-98,5%; Fe203 nie więcej niż 0,08-0,12%; A1203 nie więcej niż 0,5-1,75%; CaO nie więcej niż 0,25-0,4%; MgO nie więcej niż 0,1-0,2%; pozostałe pierwiastki 0,5-0,7%. Zanieczyszczenia gliniaste i inne zanieczyszczenia są usuwane z piasku przez mycie. Przewodność cieplna piasku o powyższym składzie chemicznym wynosi 0,00394 W/cm-deg, natomiast tektury 0,0016 W/cm-deg; lakiery impregnujące - 0,002 W/cm-deg. Wysoka przewodność cieplna piasku kwarcowego umożliwia efektywne odprowadzanie ciepła z aktywnych części transformatora do obudowy.
Suchy piasek kwarcowy (wilgotność 0,05-0,1%) ma dość wysoką wytrzymałość elektryczną. Napięcie przebicia piasku kwarcowego dla różnych grubości warstwy pokazano na rys. 3-3. Ale w warunkach kopalni, gdzie obserwuje się wysoki procent wilgotności względnej (do 98%) i temperatury do 35°C i gdzie dodatkowo możliwe jest „kropienie” bezpośrednio na transformator, piasek i transformator izolacje są silnie zawilgocone, wytrzymałość dielektryczna piasku spada 2 -2,5 razy, co może prowadzić do awarii transformatora.
Ryż. 3-3. Zależność napięcia przebicia piasku kwarcowego od odległości między elektrodami. (Elektrody o średnicy 25 mm według GOST 6581-53).
Aby zmniejszyć wchłanianie wilgoci i zwiększyć specyficzny opór objętościowy piasku, przeprowadza się jego hydrofobizację - traktuje się go płynem poliorganosiloksanowym GKZH-94 lub płynem AMSR-3, GOST 10834-64. Piasek potraktowany 1% roztworem GKZH-94 w benzynie lakowej ma kilkukrotnie większą rezystywność objętościową niż piasek nieobrobiony (ryc. 3-4).
Ryż. 3-4 Zmiana rezystywności objętościowej w zależności od czasu trwania nawilżania (wilgotność względna 98%).
1 - niemyty piasek; 2 - umyty las; 3 - piasek przemyty i potraktowany 1% roztworem GKZH-94. Wartości kontrolne charakterystyki elektrycznej hydrofobizowanego piasku po zwolnieniu transformatora z fabryki nie powinny być mniejsze niż wartości podane w tabeli. 3-1.
Tabela 3-1
Tutaj c i b są średnimi efektywnymi wartościami napięcia przebicia ze szczeliną wyładowczą 50 mm i elektrodami igłowymi odpowiednio dla suchych i zwilżonych piasków; c i b są średnimi wartościami rezystywności objętościowej odpowiednio dla piasku suchego i mokrego,
Rezystancja izolacji transformatorów typu TKSHVP z hydrofobizowanym piaskiem wynosi: pomiędzy uzwojeniami WN-NN 1000-5000 MΩ, uzwojenie VN - uziemienie 1000-5000 MΩ. Uzwojenie nn - uziemienie 30-45 MΩ i podczas pracy w środowisku kopalnianym o wilgotności względnej 98% nie spada poniżej wartości dopuszczalnych równych 1 MΩ/kV wg GOST 183-66, natomiast rezystancja izolacji transformatorów z piaskiem niehydrofobizowanym spada podczas pracy do 1-0,3 MΩ, w wyniku czego niektóre transformatory ulegają awarii.
Zastosowania piasku kwarcowego
Piasek kwarcowy kalcynowany jest stosowany:
- do piaskowania, do produkcji suchych mieszanek budowlanych, do projektowania krajobrazu, do modernizacji urbanistycznej, do układania płyt chodnikowych, do torkretowania.
Kalcynowany piasek kwarcowy jest droższy niż inne rodzaje, koszt piasku kwarcowego tłumaczy się tym, że sam proces przetwarzania jest dość drogi. Jednak jakość tego rodzaju piasku jest znacznie wyższa – proces wypalania pozwala na dokładne oczyszczenie piasku kwarcowego z zanieczyszczeń, w tym gliny i żwiru, po czym piasek jest przesiewany frakcjonowany i pakowany w big-bagi – specjalne syntetyczne pojemniki, które chronią materiał przed brudem i wilgocią. Co również wpływa na jakość piasku.
Do piaskowania stosuje się zwykle drobnoziarnisty piasek kwarcowy. W wielu krajach piaskowanie na sucho jest zabronione ze względu na wysokie ryzyko, podczas gdy w Rosji proces ten wymaga użycia kombinezonu do czyszczenia i starannych środków ostrożności. Dodatkowo stosuje się hydroczyszczenie – dostarczanie ścierniwa pod bieżącą wodą jest bezpieczniejsze.
Do suchych mieszanek budowlanych stosuje się różne rodzaje piasku kwarcowego, zarówno drobnego, jak i grubego. Te ostatnie są poszukiwane w produkcji tynków dekoracyjnych i innych mieszanek dekoracyjnych.
W architekturze krajobrazu i krajobrazie miejskim piasek kwarcowy służy do posypywania ścieżek, tworzenia ogrodów, nawet w piaskownicach.
Przy układaniu płyt chodnikowych piasek służy jako podłoże, a przy torkretowaniu jako piasek w zaprawie cementowo-piaskowej.
Charakterystyka i główne właściwości piasku kwarcowego
Tabela aplikacji piasku kwarcowego w zależności od frakcji.
Piasek kwarcowy to sypki kwarc - najtrwalszy materiał w przyrodzie. Piasek taki można otrzymać zarówno w sposób naturalny, gdy następuje kruszenie kamienia naturalnego, jak i sztucznie, gdy celowo kruszy się kwarc. Ale najczęściej kwarc jest kruszony niezależnie.
Piasek kwarcowy to najczęściej bardzo sypki materiał jednorodny, który w zależności od specyfiki podgatunku kwarcu i charakteru jego kruszenia różni się frakcjami. Minimalna wielkość ziarna wyniesie około 0,05 mm, maksymalna - 3 mm. Bardzo często materiał kwarcowy zawiera dodatkowe zanieczyszczenia w niewielkich ilościach, ale może zawierać do 90% krzemionki.
Niezależnie od sposobu wydobycia, poddawany jest dodatkowo dokładnemu czyszczeniu, przesiewaniu, a także sortowaniu na frakcje. Pozwala to podzielić materiał na gatunki, a także usunąć z niego piasek i gruz niskiej jakości.
Posiada jeszcze kilka właściwości, które korzystnie odróżniają go od wszystkich innych rodzajów piasku. To wysoka zdolność adsorpcji, niezwykła odporność na naprężenia mechaniczne i termiczne oraz wysoki stopień przyczepności do różnych materiałów i mieszanin.
Obszary zastosowania
Obejmuje przemysł produkcyjny, budowlany, spożywczy i farmaceutyczny oraz inne branże, w których zastosowanie takiego materiału jest często dość nieoczekiwane, ale całkiem uzasadnione.
Zastosowanie w budownictwie
Zasada działania filtra z piaskiem kwarcowym do oczyszczania wody w basenie
Piasek kwarcowy jest dość często używany do wyrobu wszelkiego rodzaju bloków i cegieł. Bloczki betonowe z dodatkiem materiału kwarcowego mają dość spokojną kolorystykę pastelowych odcieni. A to z kolei pozwala z powodzeniem zastosować je do budowy i dekoracji elewacji. To samo dotyczy cegieł. Ponadto cegły i bloczki mają niezwykle wysoką wytrzymałość. Dlatego cegły do pieców często wykonuje się z dodatkiem właśnie piasku kwarcowego.
Na szczególną uwagę zasługuje cement i różne mieszanki do układania asfaltu. Tak więc ich najbardziej wysokiej jakości opcje są nadal produkowane na bazie piaskowego kwarcu. Jeśli chodzi o cement, wszystkie marki nowoczesnego cementu portlandzkiego są teraz w sprzedaży z dodatkiem piasku. Zwiększa to przyczepność przyszłego rozwiązania do powierzchni. W niektórych przypadkach do cementu dodaje się taką ilość tego materiału, że nie ma konieczności jego dodatkowego dodawania.
Drogie nawierzchnie asfaltowe mają w swoim składzie również piasek kwarcowy. Dotyczy to zwłaszcza dróg, na których panuje wzmożony ruch. W końcu obciążenie powłoki jest dość duże, więc trwałość asfaltu powinna być odpowiednia.
Piasek kwarcowy jest najlepszym dodatkiem w tynkach do dekoracji zewnętrznych lub wewnętrznych. W takim przypadku możesz wybrać nie tylko markę odpowiadającą funkcjonalności, ale także jej odcień. A to znacznie wpłynie na ostateczny odcień tynkowanej powłoki.
Najpiękniejsze i najbardziej niezawodne są zaprawy tynkarskie na bazie piasku kwarcowego. Przez długi czas nie dają absolutnie żadnych pęknięć, a także ułatwiają proces nadania powierzchni idealnej gładkości dzięki temu, że to mieszanka kwarcu jest dobierana pod konkretną frakcję nadającą się do pracy.
Zastosowania w przemyśle i uzdatnianiu wody
Cechą wyróżniającą piasek kwarcowy jest jednorodność jego kryształów, co czyni go idealnym materiałem do produkcji szkła.
Piasek kwarcowy jest z powodzeniem stosowany w naszych czasach w produkcji porcelany, fajansu i szkła. Wszystko to dzięki swojej sile, którą przenosi na kolejne produkowane elementy. Z reguły większość przedmiotów wykonanych z takiego materiału jest wykonana z piasku kwarcowego.
Obejmuje to również wykorzystanie piasku do produkcji soczewek różnego typu, co już dotyczy przemysłu farmaceutycznego. Dzięki bardzo wysokim właściwościom ściernym szkło jest idealnie gładkie i trwałe. Jednocześnie absolutnie nie traci się przezroczystości, ponieważ biały piasek kwarcowy jest szeroko rozpowszechniony, co jest stosowane w tym przypadku.
Szczególną uwagę przywiązuje się do piasku kwarcowego w przemyśle spożywczym. Mianowicie jest szeroko stosowany do oczyszczania wody
Dzięki dobrej adsorpcji substancja ta jest w stanie zatrzymać i wchłonąć wszystkie najmniejsze szkodliwe zanieczyszczenia z cieczy. Dlatego wiele drogich filtrów działa dziś właśnie dzięki niemu. W końcu zdolność do monomineralizacji obserwuje się tylko w tym piasku, a nie w rzece, nie w wąwozie.
Jedyną wadą jest tu konieczność okresowej wymiany piasku, ponieważ w przeciwnym razie po prostu stopniowo traci on swoje właściwości, brudzi się i nie nadaje się do perfekcyjnego czyszczenia. Oprócz tego znacznie zmniejszy się stopień wzbogacenia płynu w przydatne mikroelementy zawarte w kwarcu.
Tak więc obecnie rozważane są główne właściwości i obszary zastosowania piasku kwarcowego. Wraz z rozwojem nauki obszary zastosowania materiału rozwijają się jeszcze bardziej, a jakość samego piasku poprawia się. Dlatego nawet pomimo wysokich kosztów trzeba go używać.
Zdjęcie piasku kwarcowego
Polecamy również obejrzenie:
- Najlepsza paroizolacja dla Twojego domu
- Jak wybrać płytę gipsowo-kartonową?
- Który cement lepiej wybrać
- Rodzaje łączników do płyt kartonowo-gipsowych
- Ekstrudowana pianka polistyrenowa
- Sucha zasypka
- Wykorzystanie konkretnego kontaktu
- Rodzaje grzałek i ich właściwości
- Mieszanka murarska do cegieł
- Najlepsza fuga do fug między płytkami
- Rodzaje kotew do betonu
- Najlepsza sucha szpachlówka
- Jakie mieszanki tynków są lepsze
- Przegląd najlepszych dodatków w betonie
- Wymiary rur azbestowo-cementowych
- Jak wybrać płytki ceramiczne
- Jaki jest najlepszy podkład pod podłogi laminowane?
- Przegląd najlepszych materiałów hydroizolacyjnych
- Która cegła jest lepsza
- Rodzaje profili do suchej zabudowy i ich zastosowanie
- Jak wybrać pokrycie dachowe na dach?
- Który klej do płytek lepiej wybrać
- Materiały wykończeniowe elewacji
- Najlepszy klej montażowy do bloków piankowych
- Podkład ścienny
- Włókno szklane we wnętrzu
- Rodzaje i właściwości uszczelniaczy
- Jak wybrać płytę gipsowo-kartonową?
Pomóż stronie, udostępnij w sieciach społecznościowych 😉
UWAGI WSTĘPNE
Do niedawna transformatory dla przemysłu z atmosferą wybuchową były chłodzone konwencjonalnie olejem lub powietrzem. Pomimo tego, że olej jest dobrym wypełniaczem pod względem izolacyjnym i termicznym, jego stosowanie w transformatorach kopalnianych jest niepożądane, ponieważ: a) łatwo się zapala, pali, wydzielając duże ilości dymu; b) pochłanianie wilgoci atmosferycznej, znacznie zmniejsza wytrzymałość elektryczną; c) w kontakcie z powietrzem utlenia się, rozkładając izolację; d) wymaga stałego monitorowania jego poziomu w zbiorniku. Napełnianie transformatorów przeciwwybuchowych niepalnymi cieczami zamiast oleju, takimi jak sovtol, sovol, płyny fluoroorganiczne itp., nie znalazło jeszcze szerokiego zastosowania. Sovol i sovtol są toksyczne, stosunkowo drogie i pod wpływem łuku elektrycznego wydzielają sadzę i szkodliwe gazy. Płyny fluoroorganiczne są bardzo drogie i są silnymi rozpuszczalnikami do izolacji i lakierów powszechnie stosowanych w produkcji transformatorów.
Produkowane przez przemysł transformatory przeciwwybuchowe chłodzone powietrzem również nie są pozbawione istotnych wad.
Aktywna część takiego transformatora, w celu spełnienia wymagań bezpieczeństwa przeciwwybuchowego, musi znajdować się w mocnej powłoce wypełnionej powietrzem o niskiej przewodności cieplnej. W efekcie konieczne jest ograniczenie obciążeń elektromagnetycznych materiałów aktywnych i zastosowanie drogiej izolacji krzemoorganicznej. W wyniku ciągłej wymiany powietrza izolacja jest narażona na działanie wilgoci, szczególnie w okresach postoju, co wymusza zachowanie dużych odległości izolacyjnych zarówno w powietrzu, jak i na powierzchni konstrukcji izolacyjnych.
Metody zapewniania ochrony przeciwwybuchowej dla różnych wersji transformatorów są różne. W transformatorach powietrznych stosuje się tzw. zabezpieczenie przeciwwybuchowe kołnierzy, które zapewnia szerokość kołnierzy i wielkość bezpiecznej szczeliny między nimi. Istotą tej ochrony przeciwwybuchowej jest to, że podczas wybuchu wewnątrz pocisku, rozżarzone cząstki, jak również płomienie, nie mogą być wyrzucane do otaczającego środowiska wybuchowego, tj. nie mogą przenosić wybuchu ze względu na dużą szerokość kołnierzy pocisku i niewielka szczelina między nimi, pod warunkiem, że powłoka o wystarczającej wytrzymałości mechanicznej jest wystarczająca. Wartość luzu krytycznego bcr między kołnierzami dla mieszaniny metan-powietrze zależy od szerokości kołnierzy A, jeżeli jest mniejsza niż 50 mm. Przy szerokościach kołnierzy większych niż 50 mm szczelina krytyczna jest prawie stała i wynosi 1,2 mm (Rys. 3-1). W 1928w ZSRR po raz pierwszy zaproponowano metodę osiągnięcia ochrony przeciwwybuchowej za pomocą wypełnienia kwarcowego, polegającego na zanurzeniu części elektrycznych urządzeń w piasku kwarcowym.
Piasek kwarcowy ma następujące właściwości; a) ma wystarczająco wysoką wytrzymałość elektryczną;
b) niepalny, chemicznie obojętny i nietoksyczny; c) ma stosunkowo wysoką przewodność cieplną; d) ma współczynnik rozszerzalności objętościowej bliski współczynnikowi stali.
Funkcje górnicze
Kwarc można podzielić na pierwotny i wtórny. Pierwsza odmiana powstaje bezpośrednio podczas rozpadu granitu, znajdującego się pod warstwą gliny, mieszanek. To rozkładany granit, który długo leży w jednym miejscu, nie narażony na działanie wody, słońca, powietrza.
Wydobycie kwarcu pierwotnego
Jest wydobywany z miejsc występowania, transportowany do przerobu. Następnie glina jest rozpuszczana, kwarc odwadniany, kalcynowany. Materiał jest dzielony na frakcje, pakowany.
Ekstrakcja wtórnego kwarcu
Surowce pobierane są ze zbiorników za pomocą pompy. Następnie mieszaninę przenosi się do miejsc akumulacji. Tworzą na ziemi kamieniołom, zbierają osady za pomocą koparki i innego sprzętu.
Właściwości fizyczne piasku kwarcowego
Piasek charakteryzuje się wszystkimi właściwościami kwarcu:
- gęstość nasypowa 1300-1500 g/cm3 ścieralność - 0,1 kruszalność - 0,3 twardość (w skali Mohsa) - 7 (dla porównania twardość diamentu - 10) wykorzystanie promieniotwórczości - klasa 1
Gęstość piasku kwarcowego określa się dwoma różnymi podejściami.
Jest gęstość nasypowa i gęstość rzeczywista. Masę oblicza się jako stosunek masy materiału w stanie sypkim do jego objętości. Wartość ta obejmuje pory w ziarnach piasku oraz przestrzenie powietrzne między nimi.
Oznacza to, że wartość ta może się różnić w zależności od zawartości wilgoci w materiale. Gęstość rzeczywista jest wartością stałą, jest to stosunek substancji w stanie absolutnie gęstym do jej objętości. Zawartość wilgoci w piasku nie ma znaczenia.
Aby zmienić gęstość, należy zmienić skład chemiczny lub strukturę molekularną. Gęstość nasypowa jest mniejsza niż rzeczywista. Gęstość materiału jest ważną cechą, którą należy wziąć pod uwagę przy obliczaniu przestrzeni magazynowej, jej transportu i przemieszczania przez urządzenia do przenoszenia.
Ścieralność, podatność na kruszenie i twardość piasku kwarcowego są pośrednimi wskaźnikami jego wytrzymałości. Aby określić wartości, ziarna są testowane na obracającym się ścieralnym kręgu metalu, masa frakcji jest ściskana mechanicznie i zarysowana przez ziarno wzorca i odwrotnie, przez ziarno wzorca.
Frakcje piasku kwarcowego:
- sproszkowany - poniżej 0,1 mm drobnoziarnisty: 0,1-0,8 mm średnioziarnisty: 0,8 - 1,6 mm gruboziarnisty: 1,6 - 6,0 mm
Sproszkowany i drobnoziarnisty piasek kwarcowy znajduje zastosowanie jako element różnych materiałów budowlanych, takich jak mieszanki budowlane, szpachlówki, fugi, materiały ścierne, cienkie tynki i farby.
Piasek kwarcowy średnioziarnisty stosowany jest do filtrowania i oczyszczania cieczy, do piaskowania, do mieszanek budowlanych, tynków elewacyjnych i wewnętrznych, posadzek samopoziomujących, zapraw betonowych, w architekturze krajobrazu, do zasypywania boisk sportowych.
Materiał o dużych frakcjach służy do produkcji płyt chodnikowych, bloczków betonowych, dekoracji krajobrazu. Służy również do filtrowania.
Piasek wszystkich frakcji wykorzystywany jest w przemyśle szklarskim, odlewniczym i chemicznym.
Klasyfikacja
Piasek kwarcowy dzieli się na:
- rzeka (jest najczystsza i najdroższa);
- morskie (cząstki mieszają się z elementami gliniastymi i mułowymi. Popyt na nie jest mniejszy niż na rzekę);
- gleba (piwnica, znajdująca się pod warstwą gliny, ziemia. Charakteryzuje się ostrym kształtem i chropowatością. Stosowana jest w pracach budowlanych);
- żleb (ma zanieczyszczenia mułu).Są to szorstkie frakcje o ostrym kształcie. Są częścią roztworów tynku, betonu);
- górzysty (pochodzenie znajduje się na terenie górzystym. Zgodnie z jego charakterystyką jest blisko wąwozu).
Piasek kwarcowy dzieli się na naturalny i sztuczny. W pierwszym przypadku zaokrąglony, naturalny piasek pojawia się w wyniku działania wody i powietrza. Ziarna kwarcu stają się gładkie i okrągłe.
Jego zalety to:
- Tlenek krzemu IV wynosi 98%.
- Nie zawiera zanieczyszczeń organicznych.
- Odporny na wpływy mechaniczne i chemiczne.
- Łatwo wytrzymują wysokie temperatury.
Wydobycie i produkcja piasku kwarcowego
Wydobywanie piasku kwarcowego frakcyjnego odbywa się metodą odkrywkową lub pogłębiarką z naturalnych złóż na obszarach zalewowych rzek i jezior.
Niewielka ilość zanieczyszczeń i duża ilość kwarcu – to odróżnia zabudowa, w której wydobywany jest piasek kwarcowy, od kamieniołomów, w których wydobywany jest zwykły piasek budowlany. Wydobywany surowiec przechodzi szereg procesów technologicznych: płukanie z osadów mułu oraz oczyszczanie z zanieczyszczeń metodą chemiczną.
Proces ten nazywany jest wzbogacaniem, służy do uzyskania piasku o wymaganej jakości. W efekcie zwiększa się zawartość skały kwarcowej i uzyskuje się najczystszy materiał, który po wysuszeniu na specjalnych instalacjach przechodzi przez szereg sit i jest rozdzielany na frakcje. Otrzymany produkt nazywa się frakcjonowanym piaskiem kwarcowym.
Proces wydobycia pogłębiarką przebiega następująco: mieszanina piasku i wody z dna zbiornika jest pompowana i transportowana specjalnym rurociągiem na miejsce składowania. Woda stopniowo oddziela się od wydobytej gleby i ściekami wraca do zbiornika. Powstały materiał jest wysyłany do przedsiębiorstwa w celu dalszego wzbogacenia i rozdzielenia na frakcje.
Sztuczny piasek kwarcowy pozyskiwany jest z żyłkowanej skały kwarcowej, która jest najpierw wysyłana do kompleksu kruszącego. Tam surowiec jest kruszony na ziarna. Potem następują procedury podobne do pracy z piaskiem z kamieniołomu: materiał jest myty, suszony i rozdzielany na frakcje za pomocą sita technicznego.
