玻璃形成热计算

玻璃形成过程耗热量计算（范例）1设计依据（1）产品：灯泡泡壳、玻管用钠钙硅玻璃（2）料方及原料组成（见表1）表1料方及原料组成原料名称料方质量/%化学组成/%SiO2AlO23BO23FeO23CaOMgONaO2AsO23烧失量石英56.599.140.41—0.11———0.43纯碱22.51——————57.942.1白云石14.293.22.57—0.1527.0619.62—47.77长石1.1266.0918.04—0.200.83—14.8048.89硼砂2.28——35.31———15.6164.0硝酸钠1.16一一一一一一36.35沉淀碳酸钙0.5755.99锑白0.38白砒0.1999.9萤石68.4总数100.04）碎玻璃数量：占配合料量的30%5）配合料水分：5%（6）玻璃熔化温度：1446.6°C2玻璃形成过程耗热量计算100臨湿粉料中形成氧化物的数量（见表2）

原形成玻璃液的氧化物计算 氧化物数量（k）料SiO2AlO23BO23FeO23CaOMgONaO2总数石英砂56.5X0.95X0.9914=53.2153.210.2200.05953.49纯碱22.51X0.95X0.579=12.3812.38白云石14.29X0.95X0.032=0.4314.29X0.95X0.025=0.3514.29X0.95X0.001=0.0214.29X0.95X0.270=3.6714.29X0.95X0.196=2.660.4340.350.023.6732.6637.14长石1.12X0.95X0.660=0.7031.12X0.95X0.180=0.1911.12X0.95X0.148=0.1571.12X0.95X0.008=0.0081.12X0.95X0.002=0.0020.7030.1910.1570.0080.0021.06硼砂2.28X0.95X0.353=0.7642.28X0.95X0.156=0.3380.7640.3381.1硝酸钠1.16X0.95X0.363=0.4000.4000.40沉淀碳酸钙0.57X0.95X0.559=0.3030.3030.30锑白1.0X0.95X0.684=0.64980.6490.65萤石合 计54.350.7600.7640.2364.6352.663513.1276.53玻璃成分（质量）/%71.010.9940.9990.3096.0563.480117.14100.0生成硅酸盐耗热（以1k粉料计，单位是KJ/kg）q=qG—1)粉粉—1)4粉=那硅6氧q是各种氧化物生成硅酸盐的反应热，各种硅酸盐的生成热查参考书①表1—3。硅G硅是各种原料中的氧化物量。氧由CaCO生成CaSiO的反应耗热量qTOC\o"1-5"\h\z3 3 1q=1536.6G=1536.6X0.003032二4.6590由白云石中CaMg(CO)生成CaMg(SiO)的反应耗热量q32 32 2q=2757.4G =2757.4X(0.036735+0.026635)=174.7364由纯碱中Na方生成NaSiO的反应耗热量q2 3 2 3 3q=951.7G=951.7X0.123816=117.8357由硝酸钠中NaNO生成NfSiO的反应耗热量q3 2 3 4q=4144.9G=4144.9X0.004006=16.6044由CaF生成CaSiO的反应耗热量q2 3 5q=1536.6G=1536.6X0.006498=9.98485 CaO由硼砂生成NaSiO的反应耗热量q2 3 6q=1364.9G=1364.9X0.007648=10.43876 B2O31kg粉料生成硅酸盐耗热q〔qz=q+q+q+q+q+q=334.2590I 12 34 5 6100臨粉料逸出气体的组成：(见表3)表3 100kg粉料逸出气体的组成原料名称逸出气体量计算逸出气体量COCSiFHO2NO2O2合计石英砂56.5X0.95X0.0043=0.2310.2310.231纯碱22.5X0.95X0.421=8.9528.9528.952白云石14.29X0.95X0.4777=6.4856.4856.485硝酸钠0.4006X0.2581①=0.10340.4006X1.4839①=0.5950.5950.1030.698沉淀碳酸钙0.57X0.95X0.4402=0.2380.2380.238萤石0.6498X0.93②=0.6040.6040.604湿粉料100X0.05=555质量（k）体积（标准m3）体积（％）15.420.60450.5950.10321.727.8500.1306.220.2900.07214.5653.900.8942.71.990.50100.0TOC\o"1-5"\h\z2NaNO—NaO+2NO+1/2O,2NaNO〜NaO3 2 2 2 3 22NO/NaO=(2X46)/62=1.4839220.5O/NaO=16/62=0.2581222CaF+3SiO—2CaSiO+SiFCaF〜CaO2 2 3 4 2SiF/2CaO=104.16/(2X56)=0.9342.4配合料用量计算在粉料中挥发分占21.722%，在1kg粉料中加上碎玻璃0.3kg，则得到:1—0.01X21.722+0.3=1.083kg玻璃液

因此，熔成lkg玻璃液需要粉料量为G=1/1.0828=0.923kg需要碎玻璃量为：G=0.3/1.0828=0.277kg碎熔成1k玻璃液需要配合料量：G=G+G=1.2k配粉碎2.5玻璃液形成过程的热量平衡(以1kg玻璃液计，单位是kj/kg，从0£算起)(1)支出热量生成硅酸盐耗热q1q=q，G=334.2590X0.923=385.1671 [粉形成玻璃耗热qHq=347G(1－0.01G)ii 粉 /气 、=347X0.923X(1－0.01X21.722)=250.709式中：347—每千克硅酸盐熔融成玻璃液需347kJ热量加热玻璃液到1446.6°C耗热qhiq=cth 玻玻式中：c—玻璃液的高温比热，kJ/(kg・C)玻c=0.672＋4.6X10-4tt—玻璃熔化温度熔c=0.672＋4.6X10-4t=0.672＋4.6X10-4X1446.6=1.337玻熔・•・q=ct=1.337X1446.6=1934.10h玻玻加热逸出气体到1446.6C耗热qIV1446.6C时逸出气体的平均比热c=0.01[c ・(CO%+SO%+NO%)+c・HO%]去气 CO2 2 2 2 H2O2=0.01[2.325X(53.9+1.99)+1.827X42.72=2.0799

q=0.01V Gct (3—5)式中：V去^—100kg粉料中逸出气体量，标准m3去气q=0.01VGct=0.01X14.5642X0.923X2.0799X1446.6V 去气粉去气熔=404.463蒸发水分耗热qV3—6)3—7)q=2491G・G3—6)3—7)粉 水式中：2491—1k水分汽化需2491kJ热量G水一1k湿粉料中的含水量，kq=2491G水・G=2491X0.923X0.05=114.960(2)粉水(2)收入热量qGct+Gct粉粉粉碎碎碎:c—粉料比热，一般取0.963kJ/(kg・C)粉c—碎玻璃的比热，kJ/(kg・C)c=0.7511+2.65X10-4c=0.7511+2.65X10-4t、t—分别为粉料和碎玻璃入窑时的温度碎设配合料入窑时为25°C25