玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨

PAGEPAGE19玻璃电熔坩埚窑运行工艺探讨摘要电熔化作为玻璃生产的主要方式之一，具有很高的应用价值，能节约能源，有利环境保护，熔化的玻璃品质高。用优质的电熔锆刚玉砌筑熔化部代替普通坩埚，并应用电熔技术来改造坩埚窑结构和生产方式，是改善坩埚窑使用性能的有益尝试。通过电熔坩埚窑的实际运行来探讨其烤窑、熔制、换料等工艺。关键字：电熔化，坩埚窑，电熔锆刚玉，烤窑，熔制，换料目录1绪论1.1引言1.2玻璃电熔窑炉的历史和发展1.3几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1熔制铅玻璃的全电熔炉1.3.2熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉1.3.3熔制有色玻璃的全电熔炉1.3.4熔制氟乳浊玻璃的全电熔炉1.4电坩埚窑的分类和特点1.4.1电热坩埚窑的特点1.4.2电熔坩埚窑的特点1.5电熔坩埚窑的现状1.6本课题的研究内容1.7本课题面临的难题2实验2.1实验试剂和仪器2.1.1玻璃原料和配方2.1.2实验设备和仪器2.2实验方法2.2.1烤窑曲线安排2.2.2熔制工艺安排2.2.3换料工艺安排2.2.4注意事项3分析与讨论3.1烤窑工艺讨论3.1.1烤窑曲线和制度的确定3.1.2烤窑效果与讨论3.2熔制工艺探讨3.2.1熔制曲线和制度的确定3.2.2加料制度讨论3.2.3熔制效果与讨论3.3换料工艺探讨3.3.1换料制度讨论3.3.2换料效果与讨论3.4AZS砖的抗侵蚀结果讨论3.5运行经济指标分析4结论参考文献致谢译文及原文1绪论1.1引言坩埚窑是玻璃窑炉的一种，其特点是玻璃熔制的各个过程——熔融、澄清、均化、冷却都在同一坩埚中，随时间推移逐步完成，可连续也可间歇地作业。它有很多优点，如玻璃品种易调换，生产组织灵活，玻璃质量较高。因此，坩埚窑常被用于熔制光学玻璃、颜色玻璃、晶质玻璃、仪器玻璃以及各种特种玻璃。传统的坩埚窑通常采用粘土或高铝质坩埚，以火焰加热。其存在的不足是效率低下、坩埚侵蚀严重、玻璃质量不高等。如何有效地发挥坩埚窑的优点，改进它的不足，是摆在我们面前的问题。从各种可选的方法中，我们决定把坩埚窑和电熔技术结合起来，从而做成了电熔坩埚窑。采用电熔技术主要有以下几个优点：能耗低，热效率高，产品质量高，生产过程易于自动化操作等[1]。并且，用电熔锆刚玉直接砌筑成熔化池代替粘土或高铝坩埚来熔制玻璃会大大增强抗侵蚀能力，延长坩埚使用寿命。我们期望通过电熔坩埚窑炉的实际运行来探讨其操作工艺，评价其运行效果，以研究电熔坩埚窑的实用价值。1.2玻璃电熔窑炉的历史和发展1907年法国的索维吉昂(Savegeon)获得了一个电熔炉的专利——利用电流通过玻璃配合料产生的热量来熔化玻璃。1920至1925年期间，挪威的雷德(Raeder)使用碳电极，成功地实现了熔窑全电熔。1925年，瑞典的科尼利矶斯(Comeljus)已使用这种熔窑生产琥珀色玻璃和绿色玻璃。其效率颇好，可达到1.40千瓦小时公斤玻璃。但这种熔窑只能用于熔化有色玻璃和钠硅玻璃。在第二次世界大战期间，瑞士的波来耳(Borel)在解决电熔燃料短缺方面做了大量的研究发展工作并获得了成功，由法国圣戈班(St.Gobain)公司加以推广。该公司对电助熔做了实际的工作。战后人们对钼电极感兴趣，佩恩伯瑟(Penberthy)设计的电极系统使用钼棒，1952年玻璃工业开始广泛采用这种电极系统。它已用于电助熔和全电熔。另一种钼电极系统使用钼板，是英国的格耳和汉恩(Gel和Hann)于1956年提出的。过去二十年中，使用电加热熔化玻璃的方法获得迅速推广。近十年来，电熔领域不断出现了一些新概念及发展，如混合熔化，电熔窑熔化铅晶质玻璃，电加热料道，微型电熔炉等。我国玻璃电熔技术是在20世纪80年代引进国外玻璃电熔炉的基础上起步从而发展和丰富起来的。1.3几种典型的玻璃电熔窑炉1.3.1熔制铅玻璃的全电熔炉铅晶制玻璃多在单坩埚窑、多坩埚窑或日池窑中熔制的缺点在于氧化铅的挥发污染。日池窑中玻璃液面波动冲刷耐火材料引起严重的耐火材料结石和条纹。用电熔炉可以减少这些危害。我国铅玻璃电熔窑使用的窑型主要有[4]：(a)Ｔ型窑：即上大下小的形状，氧化锡电极垂直安装在两边的台阶上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。(b)矩形窑：上下大小一样，氧化锡电极水平安装在两边的池壁上，采用单相供电或三相ＳＣＯＴ供电。1.3.2熔制硼硅酸盐玻璃的全电熔炉硼硅玻璃的熔制温度高：粘度在10pa.s时其温度约为1600摄氏度。Ｂ２Ｏ３的挥发使玻璃液表层形成一层富硅氧玻璃，且Ｂ２Ｏ３的挥发量随着温度的升高而增加。传统的火焰池窑熔制无法避免硼的挥发逸散损失，玻璃质量不理想。全电熔窑可将玻璃液加热到1680摄氏度以上，大幅度降低了硼的挥发。国外对这种玻璃的熔制已经普遍采用了电助熔和全电熔两种熔化方式[5]。熔制硼硅酸盐玻璃的电熔炉多为小型炉，冷顶，节能、成本低、玻璃质量好。火焰窑和热顶电熔窑，硼的挥发严重腐蚀上部结构，不但缩短了窑炉寿命，且碹滴落入玻璃液内，影响玻璃质量。冷顶电熔窑可以避免上述弊病，获得高质量的玻璃[6]。1.3.3熔制有色玻璃的全电熔炉深色玻璃对热射线有强烈吸收作用，采用常规表面辐射加热方法熔化深色玻璃时常常会出现热渗透的问题，降低了玻璃熔体的透热性，使之难以均匀加热。在电熔炉中，热能是从玻璃体内释放出来的，电流可以相当均匀地通过玻璃，出现温度差很小。国内小型电熔炉（0.5－4t/d）已经投入应用。随着电熔炉结构和工艺的不断改进，小型电熔炉将越来越多的应用于品种多、批量小、质量要求高、色调稳定的颜色玻璃的生产。1.3.4熔制氟乳浊玻璃的全电熔炉熔化乳白玻璃的特点[7]：乳白玻璃中大量极易挥发的氟化物在常规火焰窑中挥发出去，使得表层玻璃在成分上与其下面的深层玻璃差异很大，造成了玻璃成分不均匀，既污染环境又损失原料。且氟化物玻璃对电极及耐火材料有严重的侵蚀。电熔窑熔化乳白玻璃时，热量是从配合料下面释放出来，配合料组分产生的气体通过配合料层向上逸出，凝聚在冷顶部分，使流出的玻璃液与投入的配合料在成分上保持一致，从而稳定了产品的化学成分[8]，且降低了原料成本。1.4电坩埚窑的分类和特点电坩埚窑又分为电热坩埚窑和电熔坩埚窑两种。1.4.1电热坩埚窑的结构和特点电热坩埚窑通常采用整体式坩埚，在坩埚底部四周进行电加热[9]，加热元件主要是硅碳棒或硅钼棒。硅碳棒一般水平或垂直固定在窑体上，硅钼棒一般自由悬挂于窑墙的凹入处。加热元件应布置得不使它直接由出料口向外辐射，凹槽要相当深，以避免加热导线的机械损伤和污染，使凹槽能沿着窑炉的长度方向配合得非常精确，耐火材料之间常用楔口结合。电热坩埚窑加热方式是利用硅碳棒或硅钼棒的空间辐射加热，加热效率不高，能耗较大。1.4.2电熔坩埚窑的结构和特点该种窑炉采用坩埚窑的作业方式，利用电熔锆刚玉砖砌筑成以六角（或八角、四角等）形状的熔化池，与池窑不同的是，该窑炉没有流液洞和上升道结构，加料和出料都在该熔化池进行，整个操作工艺与开口坩埚相同。其热量来源于二氧化锡或钼电极，电极的插入方式有底插、顶插和侧差。熔化池上方还可安置硅碳棒或硅钼棒进行恒温加热。电熔坩埚窑的加热方式是利用玻璃液自身导电产生的焦耳热进行加热，同时辅以及硅碳棒或硅钼棒的空间辐射加热，因此，其热效率高，寿命长，熔制玻璃质量好，操作也很方便。1.5电熔坩埚窑的现状玻璃电熔窑炉已经有近百年的历史了，但是基本上都是以池窑或日池窑的结构出现。以电为能源的坩埚窑主要为电热坩埚窑，电熔坩埚窑极少。国内近几年才稍有这方面的研究和尝试，相关的文献更是凤毛麟角。在2021年第二期《建筑玻璃与工业玻璃》中，秦皇岛玻璃研究院介绍了他们研制的电熔坩埚窑。其使用寿命在1年以上，每公斤玻璃耗电1.8度。并且具有效率高，污染少，玻璃质量高，操作方便等优点。东华大学材料学院于2021年研制了一个坩埚窑工艺和日池窑工艺兼具的窑炉。该窑炉熔化区用电熔锆刚玉-33号无缩孔砖砌筑而成，呈六边形，上小下大，上部采用硅碳棒空间辐射恒温加热，下部采用6根氧化锡电极三相配电恒流控制加热。在加料池处有一对电极恒流单相控制加热。该窑炉熔制温度1420～1460摄氏度，可熔制铅玻璃或颜色玻璃，熔化面积0.072m2，日出料60-80kg，熔化率0.8-1.1t/m2·d。其结构简图如下：1.6本课题的研究内容(1)电熔坩埚窑的烤窑工艺(2)电熔坩埚窑的熔制工艺(3)电熔坩埚窑的换料工艺(4)AZS砖在不同玻璃生产中的抗侵蚀能力(5)电熔坩埚窑的经济指标计算1.7本课题要面临的难题(1)电熔锆刚玉砖的开裂(2)砖缝的渗料(3)钼电极的氧化(4)窑炉加热元件电功率的分配2实验2.1实验试剂和仪器2.1.1玻璃原料和配方石英砂(纯度,来源)碳酸钠() 碳酸钾()碳酸钙()碳酸钡()碳酸锂()硝酸钠()硝酸钾()氧化铝()氧化锌()氧化铒()石灰石()硼酸()钛白粉()硫化镉()硒粉()氟硅酸钠()实验所用配方钠钙玻璃无铅水晶玻璃铒红玻璃硒红玻璃乳白玻璃石英砂6063596779.4碳酸钠34.515.522.414.23碳酸钾14.714.714.910.3氧化锌3.9101.2硼酸5.83.62.7氧化铝218碳酸钙10.73.2钛白粉220.25碳酸锂2.5硝酸钠6.9氧化铒1石灰石17.9碳酸钡8.8硝酸钾7.3硫化镉1.6硒粉0.7氟硅酸钠6.742.1.2实验设备和仪器(1)窑炉窑炉呈正方形，熔化部坩埚体用五块41号电熔锆刚玉砖砌筑而成，上部空间使用硅钼棒空间辐射恒温加热，下部采用钼电极三相配电恒流加热。该窑炉熔化面积0.25m2,设计出料量200kg/d,熔化率为0.8t/m2·d。其结构照片如下：窑炉全貌电熔锆刚玉熔化池硅钼棒安装孔底插电极(2)温度控制装置硅钼棒温控(来源)主熔部温控()(3)硅钼棒.钼电极及热电偶名称型号数量规格备注硅钼棒钼电极B型热电偶S型热电偶(4)风冷装置离心式交流吹风机(来源)型号额定电压额定频率负载电流输入功率额定转速风量风压2.2实验工艺2.2.1窑炉升温曲线安排时间(h)温度(C)02466016120261803624046300563606642076480865409660010660011668012676013684014692015610001661000176110018612001961200206130021614002.2.2窑炉熔制工艺安排(1)钠钙玻璃熔制曲线时间(h)温度(C)01400加料0.51300113401.51370214002.51420加料313403.51380414104.71430加料513905.51430614506.51460714607.51460814608.51460914609.5146010146010.5139011132011.51260121200(2)无铅水晶玻璃熔制曲线时间(h)温度(C)012000.51250113001.5135021400加料2.51300313403.51370414004.51420加料513505.51400614406.51470加料6.814307.51480815008.51500915009.5150010150010.5150011150011.5140012130012.51200(3)铒红玻璃熔制曲线时间(h)温度(C)012000.51250113001.51350214002.51450加料313503.51400414404.71470加料5.213905.51430614806.71510加料714607.51520815508.51550915509.5155010155010.5155011155011.5155012155012.51500(4)硒红玻璃熔制曲线时间(h)温度(C)01500加料0.51400114601.5150021520加料2.51440314903.515303.71540加料414904.515404.81550515505.51550615506.51550715507.51550815508.5155091500(5)乳白玻璃熔制曲线时间(h)温度(C)015000.51450114001.51350加料212502.51290313203.51340413504.51350加料512805.51320613506.513507.21350加料7.51300813308.51350913509.5135010135010.5135011135011.5135012135012.5135013135013.5135014130014.512501512002.2.3换料工艺钠钙玻璃换无铅水晶玻璃无铅水晶玻璃换饵红玻璃饵红玻璃换硒红玻璃硒红玻璃换乳白玻璃3分析与讨论3.1烤窑工艺探讨3.1.1烤窑曲线和制度的确定3.1.2烤窑效果与讨论3.2熔制工艺探讨3.2.1熔制曲线和制度的确定3.2.2加料制度讨论3.2.3熔制效果与讨论3.3换料工艺探讨3.3.1换料制度讨论3.3.2换料效果与讨论3.4AZS砖的抗侵蚀结果讨论3.5运行经济指标分析4结论一二三四参考文献致谢译文及原文

咖啡店创业计划书第一部分：背景在中国，人们越来越爱喝咖啡。随之而来的咖啡文化充满生活的每个时刻。无论在家里、还是在办公室或各种社交场合，人们都在品着咖啡。咖啡逐渐与时尚、现代生活联系在一齐。遍布各地的咖啡屋成为人们交谈、听音乐、休息的好地方，咖啡丰富着我们的生活，也缩短了你我之间的距离，咖啡逐渐发展为一种文化。随着咖啡这一有着悠久历史饮品的广为人知，咖啡正在被越来越多的中国人所理解。第二部分：项目介绍第三部分：创业优势目前大学校园的这片市场还是空白，竞争压力小。而且前期投资也不是很高，此刻国家鼓励大学生毕业后自主创业，有一系列的优惠政策以及贷款支持。再者大学生往往对未来充满期望，他们有着年轻的血液、蓬勃的朝气，以及初生牛犊不怕虎的精神，而这些都是一个创业者就应具备的素质。大学生在学校里学到了很多理论性的东西，有着较高层次的技术优势，现代大学生有创新精神，有对传统观念和传统行业挑战的信心和欲望，而这种创新精神也往往造就了大学生创业的动力源泉，成为成功创业的精神基础。大学生创业的最大好处在于能提高自己的潜力、增长经验，以及学以致用;最大的诱人之处是透过成功创业，能够实现自己的理想，证明自己的价值。第四部分：预算1、咖啡店店面费用咖啡店店面是租赁建筑物。与建筑物业主经过协商，以合同形式达成房屋租赁协议。协议资料包括房屋地址、面积、结构、使用年限、租赁费用、支付费用方法等。租赁的优点是投资少、回收期限短。预算10-15平米店面，启动费用大约在9-12万元。2、装修设计费用咖啡店的满座率、桌面的周转率以及气候、节日等因素对收益影响较大。咖啡馆的消费却相对较高，主要针对的也是学生人群，咖啡店布局、格调及采用何种材料和咖啡店效果图、平面图、施工图的设计费用，大约6000元左右3、装修、装饰费用具体费用包括以下几种。(1)外墙装饰费用。包括招牌、墙面、装饰费用。(2)店内装修费用。包括天花板、油漆、装饰费用，木工、等费用。(3)其他装修材料的费用。玻璃、地板、灯具、人工费用也应计算在内。整体预算按标准装修费用为360元/平米，装修费用共360*15=5400元。4、设备设施购买费用具体设备主要有以下种类。(1)沙发、桌、椅、货架。共计2250元(2)音响系统。共计450(3)吧台所用的烹饪设备、储存设备、洗涤设备、加工保温设备。共计600(4)产品制造使用所需的吧台、咖啡杯、冲茶器、各种小碟等。共计300净水机，采用美的品牌，这种净水器每一天能生产12l纯净水，每一天销售咖啡及其他饮料100至200杯，价格大约在人民币1200元上下。咖啡机，咖啡机选取的是电控半自动咖啡机，咖啡机的报价此刻就应在人民币350元左右，加上另外的附件也不会超过1200元。磨豆机，价格在330―480元之间。冰砂机，价格大约是400元一台，有点要说明的是，最好是买两台，不然夏天也许会不够用。制冰机，从制冰量上来说，一般是要留有富余。款制冰机每一天的制冰量是12kg。价格稍高550元，质量较好，所以能够用很多年，这么算来也是比较合算的。5、首次备货费用包括购买常用物品及低值易耗品，吧台用各种咖啡豆、奶、茶、水果、冰淇淋等的费用。大约1000元6、开业费用开业费用主要包括以下几种。(1)营业执照办理费、登记费、保险费;预计3000元(2)营销广告费用;预计450元7、周转金开业初期，咖啡店要准备必须量的流动资金，主要用于咖啡店开业初期的正常运营。预计2000元共计： 120000+6000+5400+2250+450+600+300+1200+1200+480+400+550+1000+3000+450+2000=145280元第五部分：发展计划1、营业额计划那里的营业额是指咖啡店日常营业收入的多少。在拟定营业额目标时，必须要依据目前市场的状况，再思考到咖啡店的经营方向以及当前的物价情形，予以综合衡量。按照目前流动人口以及人们对咖啡的喜好预计每一天的营业额为400-800，根据淡旺季的不同可能上下浮动2、采购计划依据拟订的商品计划，实际展开采购作业时，为使采购资金得到有效运用以及商品构成达成平衡，务必针对设定的商品资料排定采购计划。透过营业额计划、商品计划与采购计划的确立，我们不难了解，一家咖啡店为了营业目标的达成，同时有效地完成商品构成与灵活地运用采购资金，各项基本的计划是不可或缺的。当一家咖啡店设定了营业计划、商品计划及采购计划之后，即可依照设定的采购金额进行商品的采购。经过进货手续检验、标价之后，即可写在菜单上。之后务必思考的事情，就是如何有效地将这些商品销售出去。3、人员计划为了到达设定的经营目标，经营者务必对人员的任用与工作的分派有一个明确的计划。有效利用人力资源，开展人员培训，都是我们务必思考的。4、经费计划经营经费的分派是管理的重点工作。通常能够将咖啡店经营经费分为人事类费用(薪资、伙食费、奖金等)、设备类费用(修缮费、折旧、租金等)、维持类费用(水电费、消耗品费、事务费、杂费等)和营业类费用(广告宣传费、包装费、营业税等)。还能够依其性质划分成固定费用与变动费用。我们要针对过去的实际业绩设定可能增加的经费幅度。5、财务计划财务计划中的损益计划最能反映全店的经营成果。咖啡店经营者在营运资金的收支上要进行控制，以便做到经营资金合理的调派与运用。总之，以上所列的六项基本计划(营业额、商品采购、销售促进、人员、经费、财务)是咖啡店管理不可或缺的。当然，有一些咖啡店为求管理上更深入，也能够配合工作实际需要制订一些其他辅助性计划。第六部分：市场分析2019-2021年中国咖啡市场经历了高速增长的阶段，在此期间咖啡市场总体销售的复合增长率到达了17%;高速增长的市场为咖啡生产企业带给了广阔的市场空间，国外咖啡生产企业如雀巢、卡夫、ucc等企业纷纷加大了在中国的投资力度，为争取未来中国咖啡市场的领先地位打下了良好的基础。咖啡饮料主要是指速溶咖啡和灌装即饮咖啡两大类咖啡饮品;在速溶咖啡方面，2018-2021年间中国速溶咖啡市场规模年均增长率到达16%，显示出还处于成长阶段的中国速溶咖啡市场的高增长性和投资空间;在灌装即饮咖啡方面，2008-2010年间中国灌装即饮咖啡市场年均增长率也同样到达15%;未来几年，中国咖啡饮料的前景仍将被看好。现今咖啡店主要是以连锁式经营，市场主要被几个集团垄断。但由于几个集团的咖啡