Jato de areia
Uma das técnicas de limpeza de superfície mais eficazes é o jateamento de areia. Areia de quartzo ou outro abrasivo é pulverizado sobre a superfície (vidro, metal, pedra, madeira) a ser limpa com um jato de ar comprimido ou água.
Os grãos de areia voam em grande velocidade e destroem a camada superior da superfície, limpando-a de incrustações, corrosão e outros revestimentos. É necessário garantir que, juntamente com a camada removida, por exemplo, molde em alvenaria antiga, a própria pedra não seja danificada. A areia de quartzo para jateamento deve ser selecionada levando em consideração o material da superfície, o grau de contaminação e o processamento posterior.
Principais áreas de trabalho:
- limpeza de metal de ferrugem e outros contaminantes; desengorduramento de superfícies; vidro fosco; limpeza de concreto e alvenaria; rugosidade da superfície para processamento posterior.
Hoje existe uma grande variedade de materiais abrasivos, mas a areia de quartzo seco continua sendo a mais popular para jateamento de areia.
PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DA AREIA DE QUARTZO USADA PARA PREENCHER TRANSFORMADOR
Para encher transformadores à prova de explosão, é utilizada areia de quartzo com composição granulométrica de 0,5 a 1,6 mm, e a porcentagem de quartzo deve ser muito alta. Por exemplo, a areia do depósito de Volsk (região de Saratov) contém até 98-99% de frações de grãos de 0,5 a 1,6 mm, e os grãos dessas areias têm uma forma arredondada, o que é de grande importância. Durante a operação, as partes ativas do transformador (enrolamentos, circuito magnético) vibram e, se o transformador estiver cheio de areia com bordas afiadas, o isolamento dos enrolamentos e das torneiras pode ser danificado.
O teor de quartzo SiO2 na areia deve ser de 97-98,5%; Fe203 não superior a 0,08-0,12%; A1203 não superior a 0,5-1,75%; CaO não superior a 0,25-0,4%; MgO não superior a 0,1-0,2%; outros elementos 0,5-0,7%. As impurezas da argila e outros contaminantes são removidos da areia por lavagem. A condutividade térmica da areia da composição química acima é 0,00394 W/cm-grau, enquanto o papelão é 0,0016 W/cm-grau; vernizes impregnantes - 0,002 W / cm-grau. A alta condutividade térmica da areia de quartzo possibilita a remoção eficaz do calor das partes ativas do transformador para a carcaça.
A areia de quartzo seca (umidade 0,05-0,1%) tem uma resistência elétrica bastante alta. A tensão de ruptura da areia de quartzo para diferentes espessuras de camada é mostrada na fig. 3-3. Mas nas condições de uma mina, onde se observa uma alta porcentagem de umidade relativa (até 98%) e temperaturas de até 35 ° C, e onde, além disso, é possível “pingar” diretamente no transformador, areia e transformador isolamento são altamente umedecidos, a rigidez dielétrica da areia diminui em 2 -2,5 vezes, o que pode levar à falha do transformador.
Arroz. 3-3. A dependência da tensão de ruptura da areia de quartzo na distância entre os eletrodos. (Eletrodos com diâmetro de 25 mm de acordo com GOST 6581-53).
Para reduzir a absorção de umidade e aumentar a resistência volumétrica específica da areia, ela é hidrofobizada - é tratada com poliorganossiloxano líquido GKZH-94 ou líquido AMSR-3, GOST 10834-64. A areia tratada com uma solução a 1% de GKZH-94 em aguarrás tem uma resistividade volumétrica várias vezes maior do que a areia não tratada (Fig. 3-4).
Arroz. 3-4 Variação da resistividade do volume em função da duração da humidificação (humidade relativa do ar 98%).
1 - areia não lavada; 2 - floresta lavada; 3 - areia lavada e tratada com uma solução a 1% de GKZH-94. Os valores de controle das características elétricas da areia hidrofobizada quando o transformador é liberado da fábrica não devem ser inferiores aos valores dados na Tabela. 3-1.
Tabela 3-1
Aqui c e b são os valores efetivos médios da tensão de ruptura com uma folga de descarga de 50 mm e eletrodos agulha-agulha para areias secas e umedecidas, respectivamente; c e b são os valores médios da resistividade volumétrica para areia seca e molhada, respectivamente,
A resistência de isolamento dos transformadores do tipo TKSHVP com areia hidrofobizada é: entre os enrolamentos HV-LV 1000-5000 MΩ, o enrolamento VN - terra 1000-5000 MΩ. Enrolamento BT - terra 30-45 MΩ e durante a operação em ambiente de mina com umidade relativa de 98% não cai abaixo dos valores permitidos de transformadores com areia não hidrofobizada diminui durante a operação até 1-0,3 MΩ, como resultado da falha de alguns transformadores.
Aplicações de areia de quartzo
A areia de quartzo calcinada é usada:
- para jateamento, na fabricação de misturas secas para construção, no paisagismo, na melhoria urbana, na colocação de lajes, no canhão.
A areia de quartzo calcinada é mais cara do que outros tipos, o custo da areia de quartzo é explicado pelo fato de o próprio processo de processamento ser bastante caro. No entanto, a qualidade desse tipo de areia é muito maior - o processo de queima permite limpar completamente a areia de quartzo de impurezas, incluindo argila e cascalho, após o que a areia é peneirada fracionada e embalada em big bags - recipientes sintéticos especiais que protegem o material da sujeira e da umidade. O que também afeta a qualidade da areia.
No jateamento de areia, geralmente é usada areia de quartzo de grão fino. Em muitos países, o jateamento a seco é proibido devido aos altos riscos, enquanto na Rússia, o processo requer o uso de uma roupa de limpeza e cuidadosos cuidados de segurança. Além disso, a hidrolimpeza é usada - o fornecimento de abrasivos sob água corrente é mais seguro.
Para misturas de construção secas, vários tipos de areia de quartzo são usados, tanto finos quanto grossos. Estes últimos são procurados na fabricação de gesso decorativo e outras misturas decorativas.
No paisagismo e no paisagismo urbano, a areia de quartzo é usada para polvilhar caminhos, criar jardins, até em caixas de areia.
Na colocação de lajes de pavimentação, a areia é usada como substrato e, no canhão, é usada como areia em uma argamassa de cimento-areia.
Características e principais propriedades da areia de quartzo
Tabela de aplicação de areia de quartzo dependendo da fração.
A areia de quartzo é quartzo solto - o material mais durável da natureza. Essa areia pode ser obtida tanto naturalmente, quando ocorre a trituração de pedra natural, quanto artificialmente, quando o quartzo é deliberadamente triturado. Mas na maioria das vezes o quartzo é esmagado de forma independente.
A areia de quartzo é na maioria das vezes um material homogêneo muito solto, que, dependendo da subespécie específica de quartzo e da natureza de sua britagem, difere em frações. O tamanho mínimo do grão será de cerca de 0,05 mm, o máximo - 3 mm. Muitas vezes, o material de quartzo contém impurezas adicionais em pequenas quantidades, mas pode conter até 90% de sílica.
Seja qual for a forma como é extraído, ele passa por uma limpeza completa, peneiramento e também classificação em frações. Isso torna possível dividir o material em classes, bem como remover areia e detritos de baixa qualidade.
Tem várias outras propriedades que a distinguem favoravelmente de todos os outros tipos de areia. Esta é uma alta capacidade de adsorção, uma resistência incomum ao estresse mecânico e térmico e um alto grau de adesão a vários materiais e misturas.
Áreas de uso
Abrange manufatura, construção, indústrias alimentícias e farmacêuticas e outras indústrias onde o uso de tal material é muitas vezes inesperado, mas bastante justificado.
Uso na construção
O princípio de funcionamento do filtro com areia de quartzo para purificação de água na piscina
A areia de quartzo é frequentemente usada para fazer todos os tipos de blocos e tijolos. Blocos de concreto com a adição de material de quartzo têm um esquema de cores bastante calmo de tons pastel. E isso, por sua vez, permite aplicá-los com sucesso na construção e decoração de fachadas. O mesmo vale para os tijolos. Além disso, tijolos e blocos são extremamente duráveis. Portanto, tijolos para fornos geralmente são feitos com a adição de areia do tipo quartzo.
Atenção especial merece cimento e misturas diversas para assentamento de asfalto. Portanto, suas opções de alta qualidade ainda são produzidas com base em quartzo arenoso. Quanto ao cimento, todas as marcas de cimento Portland moderno já estão à venda com adição de areia. Isso aumenta a adesão da futura solução à superfície. Em alguns casos, tal quantidade deste material é adicionada ao cimento que não é necessário adicioná-lo adicionalmente.
Pavimentos asfálticos caros também possuem areia do tipo quartzo em sua composição. Isto é especialmente verdadeiro para estradas onde há tráfego intenso. Afinal, a carga no revestimento é bastante grande, portanto, a durabilidade do asfalto deve ser adequada.
A areia de quartzo é o melhor aditivo em rebocos para tipos de decoração exterior ou interior. Nesse caso, você pode escolher não apenas a marca correspondente em funcionalidade, mas também sua tonalidade. E isso afetará muito a tonalidade final do revestimento rebocado.
As argamassas de reboco à base de areia de quartzo são as mais bonitas e confiáveis. Por muito tempo, eles não dão absolutamente nenhuma rachadura e também facilitam o processo de conferir suavidade ideal à superfície devido ao fato de que é a mistura de quartzo selecionada para uma fração específica adequada para o trabalho.
Aplicações na indústria e tratamento de água
A característica distintiva da areia de quartzo é a homogeneidade de seus cristais, o que a torna um material ideal para a produção de vidro.
A areia de quartzo é usada com bastante sucesso em nosso tempo na produção de porcelana, faiança e vidro. Tudo isso se deve à sua força, que transfere para os itens fabricados subsequentes. Como regra, a maioria dos itens feitos desse material é feita de areia de quartzo.
Isso inclui também o uso de areia para a fabricação de lentes de diversos tipos, o que já se aplica à indústria farmacêutica. Devido ao fato de suas propriedades abrasivas serem muito altas, o vidro é perfeitamente liso e durável. Ao mesmo tempo, a transparência não é absolutamente perdida, uma vez que a areia de quartzo branco é generalizada, que é usada neste caso.
Particular atenção é dada à areia de quartzo na indústria alimentícia. Ou seja, é amplamente utilizado para purificação de água
Devido à sua boa adsorção, esta substância é capaz de reter e absorver todas as menores impurezas nocivas do líquido. Portanto, muitos filtros caros hoje funcionam precisamente graças a ele. Afinal, a capacidade de monomineralismo é observada apenas nesta areia, não na areia do rio, não na areia da ravina.
A única desvantagem aqui é a necessidade de trocar periodicamente a areia, pois, caso contrário, ela simplesmente perderá suas propriedades gradualmente, ficará suja e inadequada para uma limpeza perfeita. Além de tudo isso, o grau de enriquecimento do líquido com microelementos úteis contidos no quartzo diminuirá visivelmente.
Assim, as principais propriedades e áreas de uso da areia de quartzo são consideradas hoje. Com o desenvolvimento da ciência, as áreas de uso do material estão se desenvolvendo ainda mais, enquanto a qualidade da própria areia está melhorando. Portanto, mesmo apesar de seu alto custo, você precisa usá-lo.
foto de areia de quartzo
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OBSERVAÇÕES INTRODUTÓRIAS
Até recentemente, os transformadores para indústrias com atmosferas explosivas eram convencionalmente resfriados a óleo ou a ar. Apesar do óleo ser um bom enchimento em termos isolantes e térmicos, seu uso para transformadores de minas é indesejável, pois: a) inflama facilmente, queima, emitindo grande quantidade de fumaça; b) absorvendo a umidade atmosférica, reduz significativamente a resistência elétrica; c) em contato com o ar, oxida, decompondo o isolamento; d) requer monitoramento constante de seu nível no tanque. O enchimento de transformadores à prova de explosão com líquidos não inflamáveis em vez de óleo, como sovtol, sovol, líquidos organofluorados, etc., ainda não encontrou ampla aplicação. Sovol e sovtol são tóxicos, relativamente caros e emitem fuligem e gases nocivos sob a ação de um arco elétrico. Os fluidos organofluorados são muito caros e são solventes vigorosos para isolamento e vernizes comumente usados na fabricação de transformadores.
Os transformadores refrigerados a ar à prova de explosão produzidos pela indústria também apresentam desvantagens significativas.
A parte ativa de tal transformador, a fim de garantir os requisitos de segurança contra explosão, deve estar em um invólucro forte cheio de ar com baixa condutividade térmica. Como resultado, é necessário limitar as cargas eletromagnéticas de materiais ativos e usar isolamento de organossilício caro. Como resultado da constante troca de ar, o isolamento fica exposto à umidade, especialmente durante os períodos de folga, o que torna necessário ter grandes distâncias de isolamento tanto no ar quanto na superfície das estruturas de isolamento.
Os métodos para fornecer proteção contra explosão para diferentes versões de transformadores são diferentes. Nos transformadores de ar, é utilizada a chamada proteção contra explosão de flanges, que é fornecida pela largura dos flanges e pelo tamanho da folga segura entre eles. A essência desta proteção contra explosão é que durante uma explosão dentro do reservatório, as partículas incandescentes, assim como as chamas, não podem ser lançadas no ambiente explosivo circundante, ou seja, não podem transmitir a explosão devido à grande largura dos flanges do reservatório e à pequena folga entre eles, desde que a resistência mecânica do invólucro seja suficiente. O valor da folga crítica bcr entre as flanges para a mistura metano-ar depende da largura das flanges A, se for inferior a 50 mm. Com larguras de flange maiores que 50 mm, a folga crítica é quase constante em 1,2 mm (Fig. 3-1). Em 1928na URSS, pela primeira vez, foi proposto um método para obter proteção contra explosão usando enchimento de quartzo, que envolve a imersão de partes elétricas de equipamentos em areia de quartzo.
A areia de quartzo tem as seguintes propriedades; a) tem uma resistência elétrica suficientemente alta;
b) não inflamável, quimicamente inerte e não tóxico; c) tem uma condutividade térmica relativamente alta; d) tem um coeficiente de expansão de volume próximo ao do aço.
Recursos de mineração
O quartzo pode ser dividido em primário e secundário. A primeira variedade é formada diretamente durante a decomposição do granito, localizado sob uma camada de argila, misturas. Este é um granito decomposto, que fica muito tempo no mesmo lugar, sem ser exposto à água, ao sol, ao ar.
Mineração de quartzo primário
É extraído dos locais de ocorrência, transportado para processamento. Então a argila é dissolvida, o quartzo é desidratado, calcinado. O material é dividido em frações, embalado.
Extração de quartzo secundário
As matérias-primas são coletadas dos reservatórios por uma bomba. Em seguida, a mistura é transferida para os locais de acumulação. Eles formam uma pedreira no chão, coletam depósitos com a ajuda de uma escavadeira e outros equipamentos.
Propriedades físicas da areia de quartzo
A areia é caracterizada por todas as propriedades do quartzo:
- densidade aparente 1300-1500 g / cm3 abrasão - 0,1 britabilidade - 0,3 dureza (escala Mohs) - 7 (para comparação, a dureza do diamante - 10) uso por radioatividade - classe 1
A densidade da areia de quartzo é determinada por duas abordagens diferentes.
Há densidade aparente e há densidade verdadeira. A massa é calculada como a razão entre a massa do material em um estado a granel e seu volume. Este valor inclui os poros nos grãos de areia e os espaços de ar entre eles.
Ou seja, esse valor pode variar de acordo com o teor de umidade do material. A densidade verdadeira é um valor constante, é a razão de uma substância em um estado absolutamente denso para seu volume. O teor de umidade da areia não importa.
Para alterar a densidade, a composição química ou estrutura molecular deve ser alterada. A densidade aparente é menos do que verdadeira. A densidade do material é uma característica importante que deve ser levada em consideração no cálculo do espaço de armazenamento, seu transporte e movimentação por equipamentos de movimentação.
Abrasão, britabilidade e dureza da areia de quartzo são indicadores indiretos de sua resistência. Para determinar os valores, os grãos são testados em um círculo de metal vestível rotativo, a massa das frações é comprimida mecanicamente e riscada pelo grão do padrão e, inversamente, pelo padrão de grão.
Frações de areia de quartzo:
- pulverizado - menos de 0,1 mm granulado fino: 0,1-0,8 mm granulado médio: 0,8 - 1,6 mm; granulado grosso: 1,6 - 6,0 mm
A areia de quartzo pulverizada e de grão fino é usada como parte de vários materiais de construção, como misturas de construção, betumes, rejuntes, materiais abrasivos, rebocos finos e tintas.
A areia de quartzo de granulometria média é usada para filtrar e limpar líquidos, para jateamento, para misturas de edifícios, rebocos de fachadas e interiores, pisos autonivelantes, argamassas de concreto, em paisagismo, para preenchimento de campos esportivos.
O material de grandes frações é utilizado para a fabricação de lajes, blocos de concreto, decoração paisagística. Também é usado para filtrar.
Areia de todas as frações é usada nas indústrias de vidro, fundição e química.
Classificação
A areia de quartzo é dividida em:
- rio (é o mais limpo e mais caro);
- marinho (as partículas são misturadas com elementos de argila e silte. A demanda por ele é menor do que por rio);
- solo (adega, localizada sob uma camada de argila, solo. Caracteriza-se por uma forma angular aguda e rugosidade. É usado em trabalhos de construção);
- ravina (tem impurezas de lodo.Estas são frações grosseiras de uma forma de ângulo agudo. Fazem parte das soluções de gesso, concreto);
- montanhosa (a origem situa-se numa zona montanhosa. De acordo com as suas características, encontra-se junto a uma ravina).
A areia de quartzo é dividida em natural e artificial. No primeiro caso, a areia natural arredondada aparece como resultado da ação da água e do ar. Os grãos de quartzo tornam-se lisos e redondos.
Suas vantagens incluem o seguinte:
- O óxido de silício IV é 98%.
- Não contém impurezas orgânicas.
- Resistente a influências mecânicas e químicas.
- Altas temperaturas suportam facilmente.
Mineração e produção de areia de quartzo
A extração da areia fracionada de quartzo é realizada pelo método a céu aberto ou por draga de depósitos naturais nas várzeas de rios e lagos.
Uma pequena quantidade de impurezas e uma grande quantidade de quartzo - é isso que distingue os desenvolvimentos nos quais a areia de quartzo é extraída das pedreiras nas quais a areia de construção comum é extraída. A matéria-prima extraída passa por vários processos tecnológicos: lavagem de depósitos de lama e limpeza de impurezas por método químico.
Este processo é chamado de enriquecimento, serve para obter areia da qualidade exigida. Como resultado, o teor de rocha de quartzo aumenta e é obtido o material mais puro, que, após a secagem em instalações especiais, passa por uma série de peneiras e é distribuído em frações. O produto resultante é chamado de areia de quartzo fracionada.
O processo de extração por uma draga é o seguinte: uma mistura de areia e água do fundo do reservatório é bombeada e transferida através de uma tubulação especial para o local de armazenamento. A água gradualmente se separa do solo extraído e volta para o reservatório pelos drenos. O material resultante é enviado à empresa para seu posterior enriquecimento e separação em frações.
A areia de quartzo artificial é obtida a partir de rocha de quartzo nervurada, que é enviada primeiro para o complexo de britagem. Lá, a matéria-prima é triturada em grãos. Seguem-se procedimentos semelhantes aos do trabalho com areia de pedreira: o material é lavado, seco e separado por peneira técnica em frações.
