500t d浮法玻璃原料系统工艺设计.doc

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1、浮法玻璃工艺课程设计佳木斯大学无机非金属材料工程专业工艺课程设计报告题目：500t/d浮法玻璃原料系统工艺设计学号：14089840706姓名：李虎班级：无机非金属二班指导教师：杨涵松目录1设计任务书21.1设计题目21.2设计条件31.3设计内容42设计说明书42.1前言42.2配合料计算中的工艺参数42.3配料计算52.4各系统流程设计5参考文献7附录工艺设计图纸1.设计任务书一、设计题目：500t/d浮法玻璃原料工艺设计二、设计基本条件及要求：1原料：精砂、硅砂、纯碱、芒硝、白云石、石灰石表1 各种原料的化学组成（%）原料名称SiO2Al2O3CaOMgONa2OFe2O3K2OSO3含

2、水量(%)运输损失(%)硅砂90.054.900.340.10.120.322.0815硅石粉99.140.200.060.050.53白云石0.450.0131.5210.140.52石灰石0.1953.471.230.5 2 纯碱57.522芒硝42.6656.322碎玻璃172浮法玻璃热耗取96009650kJ/kg玻璃液。3. 配料计算工艺参数：芒硝含率36%，碎玻璃掺入率1530%，计算基础100kg玻璃液，计算精度0.01。（其它所需参数可参考无机非金属材料工学等相关工艺书自行选取）4.其它数据根据产量等数据按相应经验公式及要求选取。5.设计要求：计算参考资料以无机非金属材料热工设

3、备一书中浮法熔窑设计部分为主，适当结合当前发展情况及其它文献资料。根据参考资料和给定个人数据自行完成设计，不允许出现雷同数据。图纸中要适当标注计算所得的主要尺寸，不允许交白图。三、设计任务：（1）根据给定题目的产量范围和所选取的计算参数按要求计算熔窑各部分的主要结构尺寸。（2）附加任务：若要求熔化部澄清区胸墙外壁温度不高于60，试计算该部分的散热损失。（3）确定各主要结构部分的耐火材料及其它材料的匹配方案。（4）绘制图纸两张，要求要能显示各部主要尺寸，至少要有一张玻璃熔制部分的相关视图，选用2号以上图纸绘制。（5）撰写设计说明书，说明书中要涉及各部分结构尺寸的计算依据和结果，根据参考资料自行组

4、织书写，不许出现雷同；上交电子版。四、参考资料：1.张景焘，张佰恒中国平板玻璃工业发展现状、未来走势及对策玻璃，2005, 2: 33-352.杨保泉玻璃厂工艺设计概论第1版武汉：武汉工业大学出版社，19963.张庆今硅酸盐工业机械及设备第1版广州：华南理工大学出版社，19924.西北轻工业学院玻璃工艺学第1版北京：中国轻工业出版社，19905.孙晋涛硅酸盐工业热工基础第1版武汉：武汉工业大学出版社，19926.姜洪舟无机非金属材料热工设备第1版武汉：武汉理工大学出版社，2005学生姓名：李虎指导教师：杨涵松教研室主任：王涛2017年11月27日2.设计说明书2.1 前言有利于玻璃的澄清和融化

5、，在温度降低时，玻璃的粘度增加，成型后必须立刻进行退火，否则易炸裂。MgO：白云石，可以改善玻璃的成型性能，降低结晶倾向和结晶速度，增加玻璃的高温粘度，提高玻璃的化学稳定性和机械强度。Na2O：纯碱，芒硝，可以降低玻璃的粘度，使玻璃易于融化，有利于降低溶质温度，节约能源的作用，是最好的助熔剂。碎玻璃，可以节约原料，加速玻璃熔制过程，节约能耗，提高融化率，有利于澄清和均化，改善成型性能，而且保管简便。本设计所选的原料成分中保证了以上各氧化物的含量，根据配比计算便可得出各原料的用量。2.2 配合料计算中的工艺参数2.2.1 纯碱挥散率纯碱挥散挥率指纯碱中未参加反应而挥发、飞散量与总用量之比值，即纯

6、碱挥散率100%此为经验值，它与加料方式、熔化方法、纯碱的特性（重碱与轻碱）等有关。一般控制在0.2%3.5%之间。2.2.2 芒硝含率芒硝含率指由芒硝引入的Na2O与芒硝和纯碱引入的Na2O总质量之比，即芒硝含率100%芒硝含率随原料供应和熔化情况而改变。一般控制在5%8%之间。2.2.3 碎玻璃掺入率碎玻璃掺入率指配合料中碎玻璃乃是与配合料总量之比，即碎玻璃掺入率100%2.3 配料计算2.3.1 玻璃的设计组成表2-1玻璃的设计组成/%SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO3总计72.481.560.118.543.8613.270.21002.3.2 原料的化学组成表2-

7、2各种原料的化学组成/%原料名称SiO2Al2O3CaOMgONa2OFe2O3K2OSO3含水量(%)运输损失(%)硅砂90.054.900.340.10.120.322.0815硅石粉99.140.200.060.050.53白云石0.450.0131.5210.140.52石灰石0.1953.471.230.5 2 纯碱57.522芒硝42.6656.322碎玻璃172.3.3 配料的工艺参数其值的选定如下：纯碱挥散率2%玻璃获得率82%碎玻璃含量20%芒硝含率6%计算基础100kg玻璃液精度0.0012.3.4 配料计算纯碱和芒硝用量的计算设芒硝引入量为Xkg，根据芒硝含率得下式：X*

8、0.4266/13.270=6%，X=1.866纯碱用量=13.270-（1.8660.4266）/0.575=11.886kg硅砂和硅石粉用量的计算设硅砂用量为Mkg，硅石粉用量为Ykg，则：0.9005M+0.9914Y=72.4800.049M=1.560M=31.837 Y=44.191原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2O硅砂2.860.150.010.0100.06硅石粉69.400.040.140.040白云石和石灰石的计算设白云石用量为Nkg，石灰石用量为Qkg，则：0.315N+0.5347Q=8.540-0.010-0.140=8.3900.210N+0.012

9、3Q=3.860-0.040=3.820N=17.889 Q=5.153 矫正硅砂，精砂的量设硅砂用量为Xkg，精砂用量为Ykg，则：0.9005X+0.9914Y=72.4800.049X=1.560X=31.837 Y=44.191表2-3100kg玻璃液原料用量原料硅砂精砂白云石石灰石纯碱芒硝合计数量/kg31.83744.19017.8895.15311.8861.866112.821表2-4 500t玻璃液原料用量原料硅砂精砂白云石石灰石纯碱芒硝合计数量/t159.185220.95089.44525.76559.43059.430564.105碎玻璃掺入率：20%，配合料的含水为4

10、%，混合机容量为1000KG。以硅砂为例干基湿基由于水分含量为4%玻璃获得率=100/111.42100%=89.75%碎玻璃掺入量=111.7820%=22.284kg2.4 各工艺系统流程设计2.4.1 硅砂和精砂系统熔制玻璃用硅砂的颗粒直径应在0.15-0.8mm之间，其中0.25-0.5mm的颗粒应不少于50，0.1mm以下的不超过5。一般工厂所购买的硅砂和精砂已经破碎好的砂粒。只要经过筛分就可以满足生产要求。故应采用单层振动筛。2.4.2 石灰石与白云石系统根据原料用量表，石灰石与白云石的破碎总量约96t，在物料的破碎中一般粗碎将物料破碎到100mm左右，中碎将物料破碎到30mm左右

11、，细碎将物料破碎到3mm左右。根据破碎要求和破碎机的生产能力选择适合的破碎设备，所以根据石灰石和白云石的破碎特征，可采用以下破碎流程：石灰石（白云石）颚式破碎机斗式提升机反击式破碎机斗式提升机对辊破碎机三层筛2.4.3 芒硝与纯碱系统笼式粉碎机又称笼型碾，粉碎含水量8-11以下、尺寸在25-90mm之间的松软用量，由于芒硝的易潮解，结成块状，所以需要破碎，再进行筛分。其流程为：纯碱（芒硝）料斗笼形碾斗式提升机六角筛2.4.4 碎玻璃系统碎玻璃在破碎前需洗涤避免杂质影响玻璃的性质。碎玻璃的来源有两种，本厂与外购，本厂的碎玻璃是不合格的玻璃直接进入鄂式破碎机而来，故不需处理。而外购来的碎玻璃清洁程

12、度与尺寸大小不一，需经过鄂式破碎机进行粉碎，然后经过洗涤得到生产所需的碎玻璃。其生产流程如下：外购碎玻璃颚式破碎机洗涤风干中间仓原料车间2.4.5 除铁系统从料仓取得的称量好的各种原料，在混合前必需除铁，以免影响玻璃的性质。一般采用电磁除铁即可。2.4.6 原料混合系统对于一般吨位的混合可采用强制式混合机。利用旋转的搅拌叶片使固定容器内的物料进行混合。一般讲，其混合强度较大，而且大大降低了物料对混合的影响。由于每天混合物490多吨，所以采用两台型强制式混合机交替进行破碎。在破碎时要同时加水和气。参考文献1林宗寿.无机非金属材料工学.武汉工业大学出版社.20062姜建华.无机非金属材料工艺原理.化学工业出版社.20053姜洪舟.无机非金属材料热工设备.武汉理工大学出版社.20054杨保泉玻璃厂工艺设计概论.武汉工业大学出版社.19965陆佩文无机材料科学基础.武汉理工大学出版社.20046西北轻工业学院玻璃工艺学.中国轻工业出版社.19907张庆今硅酸盐工业机械及设备.华南理工大学出版社.1992- 7 -