Sablage
L'une des méthodes de nettoyage de surface les plus efficaces est le sablage. Du sable de quartz ou autre abrasif est pulvérisé sur la surface (verre, métal, pierre, bois) à nettoyer à l'aide d'un jet d'air comprimé ou d'eau.
Les grains de sable volent à grande vitesse et détruisent la couche supérieure de la surface, la nettoyant du tartre, de la corrosion et d'autres revêtements. Il est nécessaire de s'assurer qu'avec la couche retirée, par exemple la moisissure sur une ancienne maçonnerie, la pierre elle-même n'est pas endommagée. Le sable de quartz pour le sablage doit être sélectionné en tenant compte du matériau de surface, du degré de contamination et du traitement ultérieur.
Principaux domaines de travail :
- nettoyer le métal de la rouille et d'autres contaminants ; dégraisser les surfaces ; matifier le verre ; nettoyer le béton et la maçonnerie ; rendre la surface rugueuse pour un traitement ultérieur.
Aujourd'hui, il existe une grande variété de matériaux abrasifs, mais le sable de quartz sec reste le plus populaire pour le sablage.
PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET CHIMIQUES DU SABLE DE QUARTZ UTILISÉ POUR REMPLIR LE TRANSFORMATEUR
Pour remplir les transformateurs antidéflagrants, on utilise du sable de quartz de composition granulométrique de 0,5 à 1,6 mm, et le pourcentage de quartz doit être très élevé. Par exemple, le sable du gisement de Volsk (région de Saratov) contient jusqu'à 98 à 99% de fractions de grains de 0,5 à 1,6 mm, et les grains de ces sables ont une forme arrondie, ce qui est d'une grande importance. Pendant le fonctionnement, les parties actives du transformateur (enroulements, circuit magnétique) vibrent, et si le transformateur est rempli de sable avec des arêtes vives, l'isolation des enroulements et des prises peut être endommagée.
La teneur en quartz Si02 dans le sable doit être de 97 à 98,5 % ; Fe203 pas plus de 0,08-0,12 % ; A1203 pas plus de 0,5-1,75 % ; CaO pas plus de 0,25-0,4 % ; MgO pas plus de 0,1-0,2 % ; autres éléments 0,5-0,7%. Les impuretés argileuses et autres contaminants sont éliminés du sable par lavage. La conductivité thermique du sable de la composition chimique ci-dessus est de 0,00394 W / cm-deg, tandis que le carton est de 0,0016 W / cm-deg; vernis d'imprégnation - 0,002 W / cm-deg. La conductivité thermique élevée du sable de quartz permet d'évacuer efficacement la chaleur des parties actives du transformateur vers le boîtier.
Le sable de quartz sec (humidité 0,05-0,1%) a une résistance électrique assez élevée. La tension de claquage du sable de quartz pour différentes épaisseurs de couche est illustrée à la fig. 3-3. Mais dans les conditions d'une mine, où un pourcentage élevé d'humidité relative (jusqu'à 98%) et des températures allant jusqu'à 35 ° C sont observés, et où, en plus, le «gouttement» directement sur le transformateur est possible, le sable et le transformateur isolation sont très humides, la résistance diélectrique du sable diminue de 2 à 2,5 fois, ce qui peut entraîner une défaillance du transformateur.
Riz. 3-3. La dépendance de la tension de claquage du sable de quartz sur la distance entre les électrodes. (Électrodes d'un diamètre de 25 mm selon GOST 6581-53).
Pour réduire l'absorption d'humidité et augmenter la résistance volumétrique spécifique du sable, il est rendu hydrophobe - il est traité avec du polyorganosiloxane liquide GKZH-94 ou du liquide AMSR-3, GOST 10834-64. Le sable traité avec une solution à 1% de GKZH-94 dans du white spirit a une résistivité volumique plusieurs fois supérieure à celle du sable non traité (Fig. 3-4).
Riz. 3-4 Variation de la résistivité volumique en fonction de la durée d'humidification (humidité relative 98%).
1 - sable non lavé; 2 - forêt lavée; 3 - sable lavé et traité avec une solution à 1% de GKZH-94. Les valeurs de contrôle des caractéristiques électriques du sable hydrophobisé à la sortie du transformateur de l'usine ne doivent pas être inférieures aux valeurs indiquées dans le tableau. 3-1.
Tableau 3-1
Ici c et b sont les valeurs efficaces moyennes de la tension de claquage avec un écart de décharge de 50 mm et des électrodes aiguille-aiguille pour les sables secs et humidifiés, respectivement; c et b sont les valeurs moyennes de la résistivité volumique pour le sable sec et humide, respectivement,
La résistance d'isolement des transformateurs de type TKSHVP à sable hydrophobe est de : entre les enroulements HT-BT 1000-5000 MΩ, l'enroulement HT - terre 1000-5000 MΩ. Enroulement BT - terre 30-45 MΩ et pendant le fonctionnement dans un environnement minier avec une humidité relative de 98% ne tombe pas en dessous des valeurs admissibles égales à 1 MΩ / kV selon GOST 183-66, tandis que la résistance d'isolement des transformateurs avec du sable non hydrophobe diminue pendant le fonctionnement jusqu'à 1-0,3 MΩ, à la suite de quoi certains transformateurs tombent en panne.
Applications du sable de quartz
Le sable de quartz calciné est utilisé :
- pour le sablage, dans la fabrication de mélanges de construction à sec, dans l'aménagement paysager, dans l'amélioration urbaine, lors de la pose de dalles de pavage, dans le pistoletage.
Le sable de quartz calciné est plus cher que les autres types, le coût du sable de quartz s'explique par le fait que le processus de traitement lui-même est assez coûteux. Cependant, la qualité de ce type de sable est beaucoup plus élevée - le processus de cuisson vous permet de nettoyer soigneusement le sable de quartz des impuretés, y compris l'argile et le gravier, après quoi le sable est tamisé de manière fractionnée et emballé dans de grands sacs - des récipients synthétiques spéciaux qui protègent le matériau de la saleté et de l'humidité. Ce qui affecte également la qualité du sable.
Dans le sablage, du sable de quartz à grain fin est généralement utilisé. Dans de nombreux pays, le sablage à sec est interdit en raison des risques élevés, tandis qu'en Russie, le processus nécessite l'utilisation d'une combinaison de nettoyage et de précautions de sécurité. De plus, l'hydro-nettoyage est utilisé - la fourniture d'abrasifs sous l'eau courante, c'est plus sûr.
Pour les mélanges de construction secs, différents types de sable de quartz sont utilisés, à la fois fins et grossiers. Ces derniers sont en demande dans la fabrication de plâtre décoratif et d'autres mélanges décoratifs.
Dans l'aménagement paysager et l'aménagement paysager urbain, le sable de quartz est utilisé pour saupoudrer les allées, créer des jardins, voire dans des bacs à sable.
Lors de la pose de dalles de pavage, le sable est utilisé comme substrat et dans le béton projeté - comme sable dans un mortier ciment-sable.
Caractéristiques et propriétés principales du sable de quartz
Tableau d'application du sable de quartz en fonction de la fraction.
Le sable de quartz est du quartz lâche - le matériau le plus durable de la nature. Un tel sable peut être obtenu à la fois naturellement, lors du broyage de la pierre naturelle, et artificiellement, lorsque le quartz est délibérément broyé. Mais le plus souvent, le quartz est broyé indépendamment.
Le sable de quartz est le plus souvent un matériau homogène très lâche qui, selon la sous-espèce spécifique de quartz et la nature de son broyage, diffère en fractions. La taille minimale des grains sera d'environ 0,05 mm, la maximale - 3 mm. Très souvent, le quartz contient des impuretés supplémentaires en petites quantités, mais peut contenir jusqu'à 90 % de silice.
Quelle que soit la manière dont il est extrait, il subit un nettoyage approfondi supplémentaire, un tamisage et également un tri en fractions. Cela permet de diviser le matériau en catégories, ainsi que d'en éliminer le sable et les débris de mauvaise qualité.
Il possède plusieurs autres propriétés qui le distinguent favorablement de tous les autres types de sable. Il s'agit d'une capacité d'adsorption élevée, d'une résistance inhabituelle aux contraintes mécaniques et thermiques et d'un haut degré d'adhérence à divers matériaux et mélanges.
Domaines d'utilisation
Il couvre la fabrication, la construction, les industries alimentaires et pharmaceutiques et d'autres industries où l'utilisation de tels matériaux est souvent assez inattendue, mais tout à fait justifiée.
Utilisation dans le bâtiment
Le principe de fonctionnement du filtre à sable de quartz pour la purification de l'eau dans la piscine
Le sable de quartz est assez souvent utilisé pour fabriquer toutes sortes de blocs et de briques. Les blocs de béton avec l'ajout de matériau de quartz ont une palette de couleurs plutôt calme de tons pastel. Et cela, à son tour, permet de les appliquer avec succès pour la construction et la décoration de façades. Il en va de même pour les briques. De plus, les briques et les blocs sont extrêmement durables. Par conséquent, les briques pour les fours sont souvent fabriquées avec l'ajout de sable de type quartz.
Une attention particulière mérite le ciment et divers mélanges pour la pose d'asphalte. Ainsi, leurs options les plus qualitatives sont toujours produites à base de quartz sablonneux. En ce qui concerne le ciment, toutes les marques de ciment Portland moderne sont désormais en vente avec l'ajout de sable. Cela augmente l'adhérence de la future solution à la surface. Dans certains cas, une telle quantité de ce matériau est ajoutée au ciment qu'il n'est pas nécessaire de l'ajouter en plus.
Les chaussées en asphalte coûteuses contiennent également du sable de type quartz. Cela est particulièrement vrai pour les routes où le trafic est accru. Après tout, la charge sur le revêtement est assez importante, la durabilité de l'asphalte doit donc être appropriée.
Le sable de quartz est le meilleur additif dans les enduits pour la décoration extérieure ou intérieure. Dans ce cas, vous pouvez choisir non seulement la marque correspondant à la fonctionnalité, mais également sa teinte. Et cela affectera grandement la teinte finale du revêtement en plâtre.
Les mortiers d'enduit à base de sable de quartz sont les plus beaux et les plus fiables. Pendant longtemps, ils ne donnent absolument aucune fissure, et ils facilitent également le processus de conférer une douceur idéale à la surface du fait que c'est le mélange de quartz qui est sélectionné pour une fraction particulière adaptée au travail.
Applications dans l'industrie et le traitement de l'eau
La caractéristique distinctive du sable de quartz est l'homogénéité de ses cristaux, ce qui en fait un matériau idéal pour la production de verre.
Le sable de quartz est utilisé avec succès à notre époque dans la production de porcelaine, de faïence et de verre. Tout cela est dû à sa force, qu'il transfère aux articles fabriqués ultérieurement. En règle générale, la plupart des articles fabriqués à partir de ces matériaux sont fabriqués à partir de sable de quartz.
Cela comprend également l'utilisation de sable pour la fabrication de lentilles de différents types, ce qui s'applique déjà à l'industrie pharmaceutique. Du fait que ses propriétés abrasives sont très élevées, le verre est parfaitement lisse et durable. Dans le même temps, la transparence n'est absolument pas perdue, car le sable de quartz blanc est répandu, qui est utilisé dans ce cas.
Une attention particulière est portée au sable de quartz dans l'industrie alimentaire. À savoir, il est largement utilisé pour la purification de l'eau
Grâce à sa bonne adsorption, cette substance est capable de retenir et d'absorber toutes les plus petites impuretés nocives du liquide. Par conséquent, de nombreux filtres coûteux fonctionnent aujourd'hui précisément grâce à lui. Après tout, la capacité de monominéralisme n'est observée que dans ce sable, pas dans le sable de rivière, pas dans le sable de ravin.
Le seul inconvénient ici est la nécessité de changer périodiquement le sable, car sinon, il perdra simplement ses propriétés progressivement, deviendra sale et ne conviendra pas à un nettoyage parfait. En plus de tout cela, le degré d'enrichissement du liquide en microéléments utiles contenus dans le quartz diminuera sensiblement.
Ainsi, les principales propriétés et domaines d'utilisation du sable de quartz sont considérés aujourd'hui. Avec le développement de la science, les domaines d'utilisation du matériau se développent encore plus, tandis que la qualité du sable lui-même s'améliore. Par conséquent, même malgré son coût élevé, vous devez l'utiliser.
Photo de sable de quartz
Nous vous conseillons également de visionner :
- Le meilleur pare-vapeur pour votre maison
- Comment choisir une cloison sèche
- Quel ciment est préférable de choisir
- Types de fixations pour cloisons sèches
- Mousse de polystyrène extrudé
- Remblai sec
- L'utilisation du contact concret
- Types d'appareils de chauffage et leurs propriétés
- Mélange de maçonnerie pour briques
- Le meilleur coulis pour les joints de carrelage
- Types d'ancrages pour béton
- Le meilleur mastic sec
- Quels mélanges de plâtre sont meilleurs
- Tour d'horizon des meilleurs additifs dans le béton
- Dimensions des tuyaux en amiante-ciment
- Comment choisir les carreaux de céramique
- Quelle est la meilleure sous-couche pour un sol stratifié ?
- Un aperçu des meilleurs matériaux d'étanchéité
- Quelle brique est la meilleure
- Types de profilés pour cloisons sèches et leur application
- Comment choisir un matériau de couverture pour un toit
- Quelle colle à carrelage est préférable de choisir
- Matériaux de finition de façade
- Le meilleur adhésif de montage pour blocs de mousse
- Apprêt mural
- Fibre de verre à l'intérieur
- Types et propriétés du mastic
- Comment choisir une cloison sèche
Aidez le site, partagez sur les réseaux sociaux 😉
REMARQUES INTRODUCTIVES
Jusqu'à récemment, les transformateurs destinés aux industries à atmosphère explosive étaient classiquement refroidis à l'huile ou à l'air. Malgré le fait que l'huile est une bonne charge en termes isolants et thermiques, son utilisation pour les transformateurs de mine n'est pas souhaitable, car : a) elle s'enflamme facilement, brûle, dégageant de grandes quantités de fumée ; b) absorbant l'humidité atmosphérique, réduit considérablement la résistance électrique ; c) au contact de l'air, il s'oxyde en décomposant l'isolant ; d) nécessite une surveillance constante de son niveau dans le réservoir. Le remplissage des transformateurs antidéflagrants avec des liquides ininflammables au lieu d'huile, tels que le sovtol, le sovol, les liquides organofluorés, etc., n'a pas encore trouvé une large application. Le sovol et le sovtol sont toxiques, relativement coûteux, et émettent de la suie et des gaz nocifs sous l'action d'un arc électrique. Les fluides organofluorés sont très coûteux et sont des solvants vigoureux pour l'isolation et les vernis couramment utilisés dans la fabrication des transformateurs.
Les transformateurs refroidis par air antidéflagrants produits par l'industrie ne sont pas non plus sans inconvénients importants.
La partie active d'un tel transformateur, afin d'assurer les exigences de sécurité contre les explosions, doit être dans une enveloppe solide remplie d'air ayant une faible conductivité thermique. De ce fait, il est nécessaire de limiter les charges électromagnétiques des matériaux actifs et d'utiliser des isolants organosiliciés coûteux. En raison d'un échange d'air constant, l'isolation est exposée à l'humidité, en particulier pendant les périodes de non-travail, ce qui nécessite d'avoir de grandes distances d'isolation à la fois dans l'air et à la surface des structures d'isolation.
Les méthodes de protection contre les explosions pour différentes versions de transformateurs sont différentes. Dans les transformateurs d'air, la protection dite contre les explosions à bride est utilisée, qui est fournie par la largeur des brides et la taille de l'espace de sécurité entre elles. L'essence de cette protection contre les explosions est que lors d'une explosion à l'intérieur de la coque, les particules incandescentes, ainsi que les flammes, ne peuvent pas être projetées dans l'environnement explosif environnant, c'est-à-dire qu'elles ne peuvent pas transmettre l'explosion en raison de la grande largeur des rebords de la coque et de la petit écart entre eux, à condition que la résistance mécanique de la coque soit suffisante. La valeur de l'écart critique bcr entre les brides pour le mélange méthane-air dépend de la largeur des brides A, si elle est inférieure à 50 mm. Avec des largeurs de bride supérieures à 50 mm, l'écart critique est presque constant à 1,2 mm (Fig. 3-1) . En 1928en URSS, pour la première fois, une méthode a été proposée pour obtenir une protection contre les explosions à l'aide d'un remplissage de quartz, qui consiste à immerger les parties électriques de l'équipement dans du sable de quartz.
Le sable de quartz a les propriétés suivantes ; a) a une rigidité diélectrique suffisamment élevée ;
b) ininflammable, chimiquement inerte et non toxique ; c) a une conductivité thermique relativement élevée ; d) a un coefficient de dilatation volumique proche de celui de l'acier.
Caractéristiques minières
Le quartz peut être divisé en primaire et secondaire. La première variété se forme directement lors de la décomposition du granit, situé sous une couche d'argile, de mélanges. C'est un granit décomposé, qui reste longtemps au même endroit, sans être exposé à l'eau, au soleil, à l'air.
Extraction de quartz primaire
Il est extrait des lieux d'occurrence, transporté pour traitement. Ensuite l'argile est dissoute, le quartz est déshydraté, calciné. Le matériau est divisé en fractions, emballé.
Extraction de quartz secondaire
Les matières premières sont collectées dans des réservoirs par une pompe. Ensuite, le mélange est transféré vers les lieux d'accumulation. Ils forment une carrière au sol, collectent des dépôts à l'aide d'une excavatrice et d'autres équipements.
Propriétés physiques du sable de quartz
Le sable est caractérisé par toutes les propriétés du quartz :
- densité apparente 1300-1500 g / cm3 abrasion - 0,1 écrasement - 0,3 dureté (échelle de Mohs) - 7 (à titre de comparaison, la dureté du diamant - 10) utilisation par radioactivité - classe 1
La densité du sable de quartz est déterminée par deux approches différentes.
Il y a densité apparente et il y a densité réelle. Le volume est calculé comme le rapport de la masse du matériau à l'état brut à son volume. Cette valeur comprend les pores des grains de sable et les espaces d'air entre eux.
C'est-à-dire que cette valeur peut varier en fonction de la teneur en humidité du matériau. La vraie densité est une valeur constante, c'est le rapport d'une substance dans un état absolument dense à son volume. La teneur en humidité du sable n'a pas d'importance.
Pour modifier la densité, la composition chimique ou la structure moléculaire doit être modifiée. La densité apparente est inférieure à la réalité. La densité du matériau est une caractéristique importante qui doit être prise en compte lors du calcul de l'espace de stockage, de son transport et de son déplacement par les engins de manutention.
L'abrasion, l'écrasement et la dureté du sable de quartz sont des indicateurs indirects de sa résistance. Pour déterminer les valeurs, les grains sont testés sur un cercle métallique portable en rotation, la masse des fractions est comprimée mécaniquement et grattée par le grain de l'étalon et, inversement, par le grain de l'étalon.
Fractions de sable de quartz :
- pulvérisé - moins de 0,1 mm grain fin : 0,1-0,8 mm grain moyen : 0,8 - 1,6 mm grain grossier : 1,6 - 6,0 mm
Le sable de quartz pulvérisé et à grains fins est utilisé dans divers matériaux de construction, tels que les mélanges de construction, les mastics, les coulis, les matériaux abrasifs, les plâtres minces et les peintures.
Le sable de quartz de granulométrie moyenne est utilisé pour filtrer et nettoyer les liquides, pour le sablage, pour les mélanges de construction, les enduits de façade et intérieurs, les sols autonivelants, les mortiers de béton, dans l'aménagement paysager, pour le remblayage des terrains de sport.
Le matériau de grandes fractions est utilisé pour la fabrication de dalles de pavage, de blocs de béton, de décoration paysagère. Il est également utilisé pour le filtrage.
Le sable de toutes fractions est utilisé dans les industries du verre, de la fonderie et de la chimie.
Classification
Le sable de quartz est divisé en:
- rivière (est la plus propre et la plus chère);
- marin (les particules sont mélangées avec des éléments argileux et limoneux. La demande est moindre que pour la rivière);
- sol (cave, située sous une couche d'argile, sol. Il se caractérise par une forme à angle aigu et une rugosité. Il est utilisé dans les travaux de construction);
- ravin (a des impuretés de limon.Ce sont des fractions grossières d'une forme à angle aigu. Ils font partie des solutions de plâtre, béton);
- montagneux (l'origine est située dans une zone montagneuse. Selon ses caractéristiques, elle est proche d'un ravin).
Le sable de quartz est divisé en naturel et artificiel. Dans le premier cas, du sable naturel arrondi apparaît sous l'action de l'eau et de l'air. Les grains de quartz deviennent lisses et ronds.
Ses avantages incluent ce qui suit :
- L'oxyde de silicium IV est de 98%.
- Ne contient pas d'impuretés organiques.
- Résistant aux influences mécaniques et chimiques.
- Les hautes températures résistent facilement.
Extraction et production de sable de quartz
L'extraction du sable fractionné de quartz est réalisée par une méthode à ciel ouvert ou par une drague à partir de dépôts naturels dans les plaines inondables des rivières et des lacs.
Une petite quantité d'impuretés et une grande quantité de quartz - c'est ce qui distingue les développements dans lesquels le sable de quartz est extrait des carrières dans lesquelles le sable de construction ordinaire est extrait. La matière première extraite passe par un certain nombre de processus technologiques : lavage des dépôts de boue et nettoyage des impuretés par une méthode chimique.
Ce processus s'appelle l'enrichissement, il sert à obtenir du sable de la qualité requise. En conséquence, la teneur en roche de quartz augmente et le matériau le plus pur est obtenu, qui, après séchage sur des installations spéciales, passe à travers une série de tamis et est réparti en fractions. Le produit résultant est appelé sable de quartz fractionné.
Le processus d'extraction par une drague est le suivant: un mélange de sable et d'eau du fond du réservoir est pompé et transféré via un pipeline spécial jusqu'au site de stockage. L'eau se sépare progressivement du sol extrait et retourne dans le réservoir par les drains. Le matériau résultant est envoyé à l'entreprise pour son enrichissement ultérieur et sa séparation en fractions.
Le sable de quartz artificiel est obtenu à partir de roche de quartz veinée, qui est d'abord envoyée au complexe de concassage. Là, la matière première est broyée en grains. Ceci est suivi de procédures similaires à celles du travail avec du sable de carrière : le matériau est lavé, séché et séparé par un tamis technique en fractions.
