400T浮法玻璃工艺设计word文档良心出品.docx
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400T浮法玻璃工艺设计word文档良心出品
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
SiO2
91.60
99.35
4.00
2.60
AL2O3
4.21
0.34
0.40
0.40
CaO
0.52
0.15
31.00
54.00
MgO
0.17
0.10
21.20
0.94
Na2O
3.21
57.91
42.79
Fe2O3
0.29
0.05
0.19
0.13
损失量
2
2
0.5
0.5
0.5
0.5
含水量
2
3
0.1
1
0.5
0.1
表2原料配方
SiO2
AL2O3
CaO
MgO
Na2O
Fe2O3
SO3
72.40
1.00
8.2
4.20
13.86
0.12
0.20
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0.01
1.纯碱和芒硝的用量
芒硝（A）：
42.79%A／13.88=5%
纯碱（B）：
B=（13.88-0.4279A）/0.5791
解得A=1.619537275
B=22.7370057
2.硅砂与硅石粉的用量，分别设为M和N
0.9160M+0.9935N=72.40
0.0421M+0.0034N=1.00
解得M=19.30514996
N=55.07446667
用量
MgO
CaO
Na2O
硅砂
19.30514996
0.032818764
0.100386779
0.619695313
硅石粉
55.07446667
0.055074466
0.0826117
3.白云石和石灰石的用量，分别设为a和b
0.31a+0.54b=8.2-0.100386779-0.0826117=8.017001521
0.212a+0.0094b=4.20-0.032818764-0.055074466=4.11210677
解得a=19.22788163
b=3.808070772
用量
SiO2
AL2O3
白云石
19.22788163
0.769115269
0.076911528
石灰石
3.808070772
0.09900984
0.015232283
4.对硅砂和硅石粉用量的校正，分别设为x和y
0.9160x+0.9935y=72.40-0.769115269-0.09900984=71.53187489
0.0421x+0.0034y=1.00-0.076911528-0.015232283=0.907856189
解得x=17.01669347
Y=56.3106654
硅砂中含Na2O的量为0.54623586
5.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
SiO2
AL2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O
硅砂
17.02
14.21
15.59
0.716
0.049
0.089
0.028
0.546
硅石粉
56.31
47.01
55.94
0.191
0.028
0.084
0.056
白云石
19.23
16.06
0.769
0.077
0.037
5.961
4.077
石灰石
3.81
3.18
0.099
0.015
0.005
2.057
0.036
纯碱
21.87
18.23
12.648
芒硝
1.56
1.30
0.668
合计
119.77
99.99
72.402
0.999
0.119
8.191
4.197
13.862
碎玻璃的掺入量为A，原料总量为B
A+83%B=100
A/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
50.37
166.65
56.93
11.27
64.62
4.61
105.82
460.27
湿基
51.40
171.80
56.99
11.28
65.27
4.63
105.82
467.19
需求
52.45
175.31
57.28
11.34
65.60
4.65
105.82
472.45
2.3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-400×600
15-50t/h
JO2-52-6
00
白云石
颚式破碎机
PEF-400×250
2-5t/h
JO3-71-6
1600
石灰石
反击式破碎机
PF-0607Φ644×740
4-15t/h
JO2-52-6
4000
石灰石
反击式破碎机
PF-0807Φ850×700
15-30t/h
JO2-82-6
8000
白云石
对辊式破碎机
2PGφ610X400
12-40t/h
JO2-71-8
3500
白云石
对辊式破碎机
2PGφ400X200
5-10t/h
JO3-160-6
1300
石灰石
笼型碾
LF91Φ800
4t/h
JO3-140S-4
880
用于芒硝粉碎
笼型碾
LF91Φ1000
20t/h
JO3-140S-6
1280
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
ZSG1237
JO3-100S-4
440
硅砂、硅石粉
六角筛
JS1101100×2000
JO3-100S-6
1220
石灰石、纯碱芒硝
振动给料机
DZ3
25t/h
硅砂
振动给料机
DZ4
50t/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
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