玻璃配料的计算.doc

玻璃配料的计算题目：某玻璃厂的一种玻璃配料工艺参数与所设数据如下：纯碱挥散率 2.8%； 玻璃获得率 82.5%； 碎玻璃掺入率 22%； 萤石含率 0.87%；芒硝含率 18%； 煤粉含率 4.7%； 计算基础 100Kg玻璃液； 计算精度 0.01。设有30%的CaF2与SiO2反应，生成SiF4而挥发，SiO2的摩尔量为60.09，CaF2的摩尔量为78.08。玻璃的设计成分见表1，各种原料的化学成分见表2。表1 玻璃的成分设计（质量%）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO3总计72.42.100.26.44.214.50.2100表2 各种原料的化学成分（%）原料含水量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2ONa2SO4CaF2C硅砂4.589.435.260.340.420.163.48砂岩1.098.760.560.100.140.020.19菱镁石1.740.290.420.7146.29白云石0.30.650.140.1333.3720.12纯碱1.857.94芒硝4.21.150.290.140.500.3741.4795.03萤石24.622.180.4351.5670.08煤粉82.11根据已知条件，（1）试设计合适的原料配量表。（2）画出玻璃制备工艺流程图，并简要叙述各环节主要工艺参数与注意事项。解：具体计算过程如下：1.1 萤石用量的计算 根据玻璃获得率得原料总量为：1000.825=121.21kg设萤石用量为xkg,根据萤石含率得0.87%=0.7008x100%121.21 x=1.51kg 由表2可知，引入1.47kg萤石将带入的氧化物量分别为SiO2 1.5124.62%-0.12=0.25kgAl2O3 1.512.18%=0.04kgFe2O3 1.510.43%=0.01kgCaO 1.5151.56%=0.78kg-SiO2 =-0.12kg上式中的-SiO2是SiO2的挥发量，按下式计算： SiO2+2CaF2=SiF4+2CaO设有30%的CaF2与 SiO2反应，生成SiF4而挥发，设SiO2的挥发量为xkg, SiO2摩尔量为60.09，CaF2的摩尔量为78.08，则 x=60.091.5170.08%30%/(278.08)=0.12kg1.2 纯碱和芒硝的用量计算 设芒硝引入量为xkg,根据芒硝含率得下式0.4147x/14.5=18% x=6.29kg芒硝引入的各氧化物量见表1-3表1-3 由芒硝引入的各氧化物量（kg）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O0.07 0.020.010.030.022.611.3 煤粉用量 设煤粉用量为xkg，根据煤粉含率得0.8211x/(6.290.9503)=4.7% x=0.34kg1.4 硅砂和砂岩用量的计算 设硅砂用量为xkg，砂岩用量为ykg，则 0.8943x+0.9876y=72.4-0.25-0.07=72.08 0.0526x+0.0056y=2.10-0.04-0.02=2.04 得x=34.32kg y=44.91kg由硅砂和砂岩引入的各氧化物量见表2-4表2-4 由硅砂和砂岩引入的各氧化物量（kg）原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O硅砂30.691.810.120.140.061.19砂岩41.390.240.040.060.010.081.5 白云石和菱镁石用量的计算 设白云石用量为xkg，菱镁石用量为ykg，则0.3337x+0.0071y=6.4-0.78-0.03-0.14-0.06=5.39 0.2012x+0.4629y=4.2-0.06-0.01-0.02=4.11 得x=16.11kg y=1.88kg由白云石和菱镁石引入的各氧化物量见表1-5表1-5 由白云石和菱镁石引入的各氧化物量（kg）原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO白云石0.110.020.025.383.24菱镁石0.030.010.010.010.871.6 校正纯碱用量和挥发量 设纯碱理论用量为xkg，挥发量为ykg，则 0.5794x=14.5-2.61-1.19-0.08=10.62 x=18.33kgy/(18.33+y)=0.028 y=0.53kg1.7 校正硅砂和砂岩用量 设硅砂用量为xkg，砂岩用量为ykg，则0.8943x+0.9876y=72.4-0.25-0.07-0.11-0.03=71.940.0526x+0.0056y=2.10-0.04-0.02-0.02-0.01=2.01得 x=33.71kg，y=42.32kg把上述计算结果汇总成原料用量表（见表6）。1.8 玻璃获得率的计算： 玻璃获得率=100/120.02=82.6%换算单的计算已知条件，碎玻璃参入率为22%，各种原料含水率见表2，配合料含水量为4%，混合机容量为1200kg干基。计算如下：1200kg中硅砂的干基用量为： 1200-（120022%） 27.90%=261.14kg 硅砂的湿基用量=275.71/（1-4.5%）=273.45kg同理计算其他原料，结果见表1-6 表1-6 原料用量表 原料用量kg%SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OSO3含水率干基湿基硅砂33.7127.9030.051.770.120.140.061.174.5261.14273.45砂岩42.3235.0041.800.240.040.060.010.081.0327.60330.91白云石16.1113.300.110.020.025.383.250.3124.49124.86菱镁石1.881.600.030.010.010.010.86-14.9814.98纯碱18.3315.610.931.8146.01147.78纯碱挥量0.53芒硝6.295.200,。070.020.010.030.022.614.248.6750.81萤石1.511.300.250.040.010.78-12.1712.17煤