配合料制备学习.pptx

l11.1 玻璃组成的设计和确定l11.2 配合料的计算l11.3 配合料的制备主要内容第1页/共31页 遵循的原则：l满足预定性能的要求；l理论上满足玻璃形成的条件；l满足实际的工艺要求；l满足绿色环保的要求；l价格低廉，原料易于获得。11.1玻璃组成的设计和确定第2页/共31页 11.1.1 设计与确定玻璃组成的步骤l列出设计玻璃的性能要求u热膨胀系数、软化点、热稳定性、化学稳定性、机械强度、光学电学性质l拟定玻璃的组成u根据经验和文献，按照玻璃组成设计基本原则进行u新品种玻璃u性能改善、工艺改进玻璃l试验、测试、确定组成第3页/共31页 11.1.2 玻璃组成的设计与确定方法举例 例如，设计一种化学仪器玻璃，要求热膨胀系数低于3810-7/，熔制温度为一般工业窑炉所能承受。l确定氧化物系统为CaO-Al2O3-SiO2系统l考察CaO-Al2O3-SiO2系统相图，比较其中易于形成玻璃的组成点。l对热膨胀系数的要求加入其他氧化物l各氧化物加入量的确定l投入工业生产，需考虑工艺实践中一些具体情况第4页/共31页l配料计算是以玻璃的重量百分组成和原料的化学成分为基础，计算出熔化100千克玻璃所需各种原料的用量。l计算步骤：u粗算，进行粗算时，可选择含氧化物种类最少或用量最多的原料开始计算。u校正u考虑各组成氧化物的挥发损失11.2 配合料的计算第5页/共31页l计算举例 某厂安瓿玻璃，根据其物理化学性能要求和本厂的熔制条件，确定玻璃组成为：SiO270.5%，Al2O35.0%，B2O36.2%，CaO3.8%，ZnO2.0%，R2O12.5%。计算其配合料的配方。第6页/共31页SiO2Al2O3B2O3Fe2O3CaOR2OZnOAs2O3石英粉石英粉99.890.180.01长石粉长石粉66.0918.040.200.8314.80纯碱纯碱57.80氧化锌氧化锌99.86硼砂硼砂36.2116.45硝酸钠硝酸钠36.35方解石方解石55.78萤石萤石68.40白砒白砒99.90原料的化学成分表（%）第7页/共31页（1）计算石英和长石的用量设石英的用量为x，长石的用量为ySiO2 0.9989x+0.6609y=70.5Al2O3 0.0018x+0.1804y=5 x=52.6 y=27.2计算由长石同时引入的R2O 27.20.1480=4.03CaO 27.20.0083=0.226Fe2O3 27.20.0020=0.054第8页/共31页（2）计算硼砂量 6.20.3621=17.1同时引入R2O 17.10.1645=2.82（3）计算纯碱用量玻璃组成中R2O为12.5由长石引入R2O为4.03由硼砂引入R2O为2.82尚需引入R2O为：12.5-4.03-2.82=5.65纯碱用量：5.650.578=9.78 第9页/共31页（4）计算方解石的用量玻璃组成中CaO为3.8由长石引入CaO为0.226尚需引入CaO为：3.8-0.226=3.574方解石用量为：3.5740.5578=6.41（5）计算氧化锌用量玻璃组成中ZnO为2.0氧化锌用量为2.00.998=2.01第10页/共31页 根据上述计算，熔制100千克玻璃各主要原料用量为：石英粉 52.6 长石粉 27.2 硼砂 17.1 纯碱 9.78 方解石 6.41 氧化锌 2.01 总计 115.10第11页/共31页（6）计算辅助原料白砒与硝酸钠共用作澄清剂，白砒用量为配合料的0.2%，即：115.100.002=0.23硝酸钠用量为白砒的6倍，为 0.236=1.38由硝酸钠引入R2O为1.380.3653=0.502相应的减去纯碱用量为0.5020.578=0.87纯碱用量为9.78-0.87=8.91第12页/共31页萤石作为助熔剂，用量为配合料的1.03%为：115.100.0103=1.18萤石引入CaO为1.180.684=0.8相应减去方解石的用量为0.80.5578=1.45方解石实际用量为：6.41-1.45=4.96（7）考虑R2O和B2O3的挥发损失 一般情况B2O3的挥发损失为本身重量的12%，则应补足B2O3为：6.20.12=0.74第13页/共31页补硼砂为：0.740.3621=2.04同时引入R2O量为：2.040.1645=0.34硼砂实际用量为：17.1+2.04=19.14R2O的挥发损失为本身重量的3.2%，则应补足R2O为12.50.032=0.40硼砂引入R2O为0.34补纯碱为（0.4-0.34）0.578=0.1纯碱实际用量为：8.91+0.1=9.01第14页/共31页熔制100千克玻璃实际原料用量为：石英粉 52.6 长石粉 27.2 硼砂 19.14 纯碱 9.01 方解石 4.96 氧化锌 2.01 萤石 1.18 硝酸钠 1.38 白砒 0.23 总计 117.71第15页/共31页11.3 配合料的制备制备过程：原料称量混合配合料加工处理配 方 第16页/共31页11.3.1 配合料的质量要求l具有正确性和稳定性；u原料、计算、称量l合理的颗粒级配；u同一原料有适宜的颗粒度，各原料有一定的粒度比u提高混合质量，防止料层分层第17页/共31页l具有一定的水分u加速熔化；混合均匀；减少飞扬l具有一定的气体率l混合均匀l一定的配合料的氧化还原态势第18页/共31页11.3.2 原料的运输和贮存l原料的运输u厂前u厂内l原料的贮存u数量u质量第19页/共31页l工艺流程u单系统流程u多系统流程u混合系统流程l原料的干燥l原料的破碎和粉碎l原料的过筛11.3.3原料的加工处理第20页/共31页l原料的除铁u物理除铁法：筛分、淘洗、水力分离、超声波浮选、磁选。u化学除铁法：湿法和干法l粉状原料的输送与料仓分层u中心加料和中心卸料的粉料仓，会发生颗粒分层现象。u主要是由于原料的颗粒度差别，其次是原料的密度差别。u减少料仓分层的方法。第21页/共31页第22页/共31页l配料料仓的布置u塔仓优点：占地面积小，布置紧凑，设备少，投资小，粉尘集中治理缺点：生产能力小，维修困难。u排仓优点：生产能力大，维修方便缺点：占地面积大，投资高，设备利用率不足，粉尘集中治理困难。第23页/共31页11.3.4 配合料的称量l称量要求：既快又准l称量方法u分别称量法：排式料仓；误差小；设备投资多；流程线长；利于实现自动化；u累计称量法：塔式料仓；误差大；设备投资少；流程线短；不利于实现自动化；第24页/共31页11.3.5 配合料的混合 配合料混合的均匀度不仅与混合设备的结构和性能有关，而且与原料的物理性质，如密度、平均颗粒组成、表面性质、静电荷、休止角等有关。在工艺上，与配合料的加料量、原料的加料顺序、加水量及加水方式、混合时间以及是否加入碎玻璃等都有很大关系。第25页/共31页l加料量：一般为设备容积的3050%l加料顺序：石英，水，纯碱，长石，石灰石，澄清剂，脱色剂等，碎玻璃。l混合时间：28minl混合设备第26页/共31页11.3.6 配合料的输送与贮存l配合料的输送与贮存，既要保证生产的连续性和均衡性，也要考虑避免分层结块和飞料。l输送：减少输送距离，避免震动，选用适当的输送设备l贮存：以保证生产连续为前提，不宜过长，不超过8小时第27页/共31页11.3.7 配合料的质量检验 配合料的质量是根据其均匀性和化学组成的正确性来评定的。l配合料的均匀性，一般采用滴定法和电导法进行测定。l配合料化学组成的正确性，是利用化学分析的方法分析各组成氧化物的含量，与给定的玻璃组成进行比较。第28页/共31页11.3.8 配合料的粒化l主要是解决配合料分层和飞料现象。l同时加快固相反应速度，缩短熔化时间，提高熔制质量，增加玻璃产量。第29页/共31页作业1、简述玻璃工业对配合料的质量要求。2、玻璃组成设计的原则有哪些？3、配合料料仓的两种布置形式以及它们各自的优缺点。第30页/共31页感谢您的观看！第31页/共31页