浮法玻璃工艺设计

.目 录第一部分 设计任务书 1.1 设计题目1.2 设计依据1.3 设计内容及要求第二部分 设计说明书2.1 前言2.2 物料衡算2.3 系统工艺流程的确定2.4 设备选型2.5 结论第二部分 设计说明书2.1前言 浮法工艺优点多例如建设快，质量好，产量高，成本低，品种多等。所以为进一步提高产品质量和产量，节约成本，我们将使用浮法工艺来生产玻璃！ 玻璃组成的设计原则：1) 设计的玻璃组成能够满足给定的性能要求2) 设计的玻璃组成易于形成玻璃，析晶倾向小3) 设计的玻璃组成能够适合一定的熔制，成型，退火，加工等生产工艺条件4) 设计的玻璃组成应当价格低廉，原料易于获得SiO2 ：硅砂，硅石粉降低玻璃热膨胀系数，提高热稳定性、化学稳定性、软化温度、硬性机械强度AL2O3： 硅砂，白云石降低玻璃的结晶倾向，提高玻璃的化学稳定性和热稳定性、机械强度、硬度和折射率Fe2O3： 硅砂，石灰石属于杂质，少量可以引起玻璃着色CaO： 石灰石，白云石能增加的化学稳定性，在高温时能够降低玻璃的粘度，有利于玻璃的澄清和融化，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2.2物料的衡算物料衡算的目的：计算各种原料的需要量以及从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为工厂原料需要量，运输量，工艺设备选型计算的依据根据玻璃组成和所用的化学组成来进行配料计算。在计算中。应该认为在加热的过程中全部分解逸出，而分解后的氧化物则全部转入玻璃组成中去。随着对制品质量要求不断的提高，必须考虑会影响玻璃组成的各种因素。例如，耐火材料的侵蚀，原料的飞料损失以及玻璃的组成等。因而在配料计算时，应对某些组成作适当的增件和修正，以保证设计组成尽如期望而实现。1 工艺参数（1）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=芒硝中引入Na2O量/芒硝中引入的Na2O量+纯碱中引入的Na2O量芒硝含率随原料供应和熔化情况而异，一般应该在3%-6%之间（2）碎玻璃掺入量 碎玻璃掺入率指配合料中碎玻璃用量与配合料总量之比，即碎玻璃掺入量=碎玻璃量/生料量+碎玻璃量它随着熔化条件与碎玻璃的贮存量而增减，正常情况下一般应为15%-25%表1 原料成分表硅砂硅石粉白云石纯碱芒硝石灰石SiO291.6099.354.002.60AL2O34.210.340.400.40CaO0.520.1531.0054.00MgO0.170.1021.200.94Na2O3.2157.9142.79Fe2O30.290.050.190.13损失量220.50.50.50.5含水量230.110.50.1表2 原料配方SiO2AL2O3CaOMgONa2OFe2O3SO372.401.008.24.2013.860.120.20玻璃获得率83% 芒硝含率5% 碎玻璃掺入量23% 计算基础100Kg玻璃液 计算精度0.011. 纯碱和芒硝的用量芒硝（A）：42.79%A13.88=5%纯碱（B）：B= （13.88-0.4279A）/0.5791解得A=1.619537275 B=22.73700572. 硅砂与硅石粉的用量，分别设为M和N0.9160M+0.9935N=72.400.0421M+0.0034N=1.00解得M=19.30514996 N=55.07446667用量MgOCaONa2O硅砂19.305149960.0328187640.1003867790.619695313硅石粉55.074466670.0550744660.08261173.白云石和石灰石的用量，分别设为a和b0.31a+0.54b=8.2-0.100386779-0.0826117=8.0170015210.212a+0.0094b=4.20-0.032818764-0.055074466=4.11210677解得a=19.22788163b=3.808070772用量SiO2AL2O3白云石19.227881630.7691152690.076911528石灰石3.8080707720.099009840.0152322834.对硅砂和硅石粉用量的校正，分别设为x和y0.9160x+0.9935y=72.40-0.769115269-0.09900984=71.531874890.0421x+0.0034y=1.00-0.076911528-0.015232283=0.907856189解得x=17.01669347Y=56.3106654 硅砂中含Na2O的量为0.546235865.对芒硝和纯碱的用量校正 芒硝(x): 42.79x/(13.86-0.54623586)=5% 纯碱(y):y=(13.86-0.54623586-0.4279x)/0.5791 解得x=1.555709762 Y=21.84091855表5 生产100Kg玻璃液物料用量原料用量含量SiO2AL2O3Fe2O3CaOMgONa2O硅砂17.0214.2115.590.7160.0490.0890.0280.546硅石粉56.3147.0155.940.1910.0280.0840.056白云石19.2316.060.7690.0770.0375.9614.077石灰石3.813.180.0990.0150.0052.0570.036纯碱21.8718.2312.648芒硝1.561.300.668合计119.7799.9972.4020.9990.1198.1914.19713.862碎玻璃的掺入量为A，原料总量为BA+83%B=100A/B=23/77解得碎玻璃掺入量为26.46 玻璃获得率为100/119.77=83.49%表3 生产400t浮法玻璃需要的原料原料硅砂硅石粉白云石石灰石纯碱芒硝碎玻璃合计干基50.37166.6556.9311.2764.624.61105.82460.27湿基51.40171.8056.9911.2865.274.63105.82467.19需求52.45175.3157.2811.3465.604.65105.82472.452.3 系统工艺流程的确定硅砂，硅石粉直接购买外面的合格粉料，不用粉碎，进入料仓白云石购买块状，回来经过破碎和粉磨，筛分后进入料仓纯碱购买的有粉料和块状的，块状的经过颚破，筛分后进入料仓芒硝购买的块状的回来经过笼形碾破碎后筛分进入料仓碎玻璃有本厂所得，经破碎后，洗涤，风干进入料仓工艺流程图 混合料窑头料仓熔窑锡糟退火窑切割检验 装箱-堆垛包装 工艺流程图见2#图纸2.4设备的选型进行设备选型的原则：1) 选出的设备应满足既定的生产能力要求并适应工艺操作的特点2) 设备的型式，数量应适应玻璃厂的生产规模及当地的自然地理条件3) 设备要便于操作，工作可靠，并最大限度地节省投资及经营费用，并注意的安全，密封，便于收尘4) 尽量采用已成批生产的技术上先进成熟的设备粉碎机械：颚式破碎机，对辊破碎机，笼形碾，反击式破碎机颚式破碎机优点构造简单，管理和修理方便，工作安全可靠，适用范围广对辊破碎机优点结构简单，机体不高，紧凑轻便，造价低廉，工作可靠，调整粉碎度方便，能粉碎粘湿物料笼形碾优点构造简单轻便，对物料湿度变化反应较小反击式破碎机优点结构简单，制造维修方便，工作时无显著不平衡振动，无需笨重的基础，效率高，生产能力大，电耗低，磨损少，产品粒度均匀筛分机械：六角筛，单层振动筛称量设备：电子配料称混合机械：强制混合机起重运输机械：皮带输送机，斗式提升机加料机械：电磁振动给料机硅砂和精砂的筛分 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石灰石与白云石的破碎 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，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芒硝与纯碱的破碎 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碎玻璃的破碎 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除铁 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。原料混合 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表 4 设备型号性能参数设备名称型号生产能力配套电机型号设备重量(kg)备注颚式破碎机PEF-40060015-50t/hJO2-52-600白云石颚式破碎机PEF-4002502-5t/hJO3-71-61600石灰石反击式破碎机PF-0607 6447404-15t/hJO2-52-64000石灰石反击式破碎机PF-0807 85070015-30t/hJO2-82-68000白云石对辊式破碎机2PG 610X40012-40t/hJO2-71-83500白云石对辊式破碎机2PG 400X2005-10t/hJO3-160-61300石灰石笼型碾LF91 8004t/hJO3-140S-4880用于芒硝粉碎笼型碾LF91 100020t/hJO3-140S-61280用于纯碱粉碎强制式混合机QH3250混料斗式提升机D350(S)42m3/h纯碱,硅石粉斗式提升机D160(Q)3.1m3/h石灰石,芒硝斗式提升机D250(Q)11.8m3/h白云石斗式提升机HL300(Q)16m3/h硅砂三层振动筛3YZS1548白云石石灰石单层振动筛ZSG1237JO3-100S-4440硅砂、硅石粉六角筛JS110 11002000JO3-100S-61220石灰石、纯碱芒硝振动给料机DZ325t/h硅砂振动给料机DZ450t/h硅石粉第四部分 参考文献1.无机非金属材料工学 武汉工业大学出版社2.无机非金属材料工艺原理 化学工业出版社3.硅酸盐工业机械及其设备 华南理工大学出版社 4.玻璃厂工艺设计概论 武汉工业大学出版.