年产80万重箱钙镁铝硅玻璃的工艺设计

无机非金属材料工厂设计课程设计(论文) 学院名称材料与化学化工学院专业名称材料科学与工程(非金属方向)学生姓名学生学号任课教师填写说明①用A4纸双面打印(封面双面打印)或在A4大小纸上用蓝黑色水笔书写。②打印排版：正文用宋体小四号，1。5倍行距，页边距采取默认形式(上下2.54cm,左右2。54cm,页眉1.5cm,页脚1.75cm).字符间距为默认值(缩放100%,间距：标准);页码用小五号字底端居中。题目(二号黑体居中);摘要(“摘要”二字用小二号黑体居中，隔行书写摘要的文字部分，小4号宋体);号黑体);第1章××(小二号黑体居中，段前0。5行)1。1×××××小三号黑体×××××(段前、段后0.5行)1。1.1小四号黑体(段前、段后0。5行)参考文献(黑体小二号居中，段前0.5行),参考文献用五号宋体，参照《参考七一、设计任务书21.3设计内容及要求31.3.2工艺设计的内容3二、工艺设计42.1前言42.2物料衡算62.2.1物料衡算的目的62.2.4配料计算8一、设计任务书1。1设计题目年产80万重箱钙镁铝硅玻璃的工艺设计。1。2设计依据玻璃化学成分见表1表1玻璃化学成分表表2原料化学成分表硅石粉硅砂白云石纯碱芒硝石灰石长石4损失量21含水量3311。3设计内容及要求(2)工艺流程的选择及论证；(3)主要工艺指标确定；(2)节约投资，保证经济效益；(5)设计过程中严格执行国家方针、政策、标准和规范。表3主要工艺技术指标序号指标名称单位指标备注1玻璃获得率%2芒硝含率%43碎玻璃掺入量%注：计算基础100Kg玻璃液计算精度0.01英国Pilkington兄弟在20世纪50年代浮法玻璃生产技术的发明付出了坚持不懈的努力，自1953年开始到1959年取得了成功耗时7年，投入了400万英镑。同时美国的Ford公司也为浮法玻璃的成功做出了很多贡献，但是Ford公司递交专利申请书时比Pilkington兄弟晚了几个月，而让Pilkington兄弟独享了此项殊荣.浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融锡表面成型为平板玻璃而得名.这种生产方法于规模增大：由于成型是在熔融金属表面进行，因此可以获得双面火抛光的优质镜面，其表面平整度、平行度可以与机械磨光玻璃相媲美，而机械性能和化学稳定性又优于机械磨光玻璃；同时，采取该讲法可以生产出厚度在0.5～25mm之间的多种品种、规格璃生产工艺的出现和不断发展。使得其它的生产工艺逐渐被淘汰，只有Colburgh法除了英国Pilkington公司的浮法技术之外，还有美国Pittsburgh技术比较有名。1975年，美国Pittsburgh平板玻璃公司宣布，他们在Pilkington的工艺基础具有更好的内在质量和横向平直性.自1959年2月浮法玻璃生产成功以来，浮法玻璃得到迅速的推广.截至2003年，全世界已有36个国家和地区建成了140多条浮法玻璃生产线，总量达到3亿吨左右，并占到平板玻璃总量的80%以上，目前国外一些大公司掌握了较为先进的玻璃制造技术，可以生产出0。5~25mm之间各种厚度的浮法玻璃，其玻璃熔窖拉引规模也在150～100t/d之间不等.当今世界的玻璃市场上，玻璃与玻璃加工业主要由5家玻璃公司所垄断，其总生产能力占全球玻璃生产能力的70%以上，仅日本旭硝子一家公司的市场占有率就达到了21%,英国皮尔金顿公司为12%,美国PPG11%。我国浮法玻璃生产工艺从1965年开始实验，到1971年生产性试验线建成投产并取得成功，用了近7年的时间。在试验线投产时只能生产6mm厚的玻璃，到1972年，能够玻璃；1978年，对试验线时行了熔窑该烧重油、扩大生产能力的改建；1980年，国内仅有的一条试验线已能的生产出3~10mm厚度的浮法玻璃；1981年4月，试验线采取的生产技术通过国家级技术鉴定，获国家银自“洛阳浮法”诞生以来，我国玻璃工业进入了一个快速发展时期.浮法玻璃技术为世界上生产规模最大的平板玻璃生产国.截至2009年底，我国已建成投产的浮法玻璃生产线有125条，而采用“洛阳浮法”技术的生产线多达八十余条，其日拉引量一般/年。目前，我国玻璃工业先后在日熔化量、玻璃技术装备、节能降耗、环境保护、外的差距也正逐步缩小，我国浮法工艺技术从20世纪80年代已开始身发展中国家出口.与发达国家相比，我国玻璃企业规模一般比较小，并且技术水准参差不齐.目前，我国有大大小小的玻璃企业几百家，但普遍存在着规模小、整体水平不高、结构单一,最大的玻璃集团年销售额仅2~3亿美元，与国外大公司相比差距很大.术、装备的新突破，并在新产品开发、功能化、环保等多方面加大技术研究力度，以促进玻璃工业可持续发展.2.2物料衡算2。2.1物料衡算的目的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(1)芒硝含率根据工艺技术指标要求：芒硝含率=4%。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：根据工艺技术指标要求：碎玻璃掺入量=20%。表1玻璃化学成分表表2原料化学成分表硅石粉硅砂白云石纯碱芒硝石灰石长石4损失量211含水量331表3主要工艺技术指标表序号指标名称单位指标备注12玻璃获得率芒硝含率%%43碎玻璃掺入量%注：计算基础100Kg玻璃液计算精度0。01以100Kg玻璃液为基础进行配料计算。设纯碱和芒硝的用量分别为A和B,单位Kg,则：纯碱B=1.33Kg(2)白云石用量C(引入MgO5。8Sio:4%×C+56.31%×D+99.35%×E+2.6%×FCa):31%×C+0.98%×D+0.15%×E+54%Mg0:21.2%×C+1.5%×D+0.1%×E+0.94%×F=5.8以100Kg玻璃液为基准的配料如表4所示。表4100Kg玻璃液配料表原料用量Si023CaOMgONa20Fe203损失量含水量23设碎玻璃的掺入量为G,原料总量为H,单位Kg,则：年产80万重箱，即：80×50=4000万Kg碎玻璃量：4000×21.45%=858.0万Kg干基原料总量：4000×85.8%=3432.00万Kg各原料原料总量的百分率：各原料占原料总量的百分率见5原料纯碱芒硝白云石长石硅石粉石灰石合计用量百分率2干基原料各原料用量：干基原料各原料用量=原料总量×各原料占原料总量的百分率纯碱=3432.00×1.22%=41.79万Kg芒硝=3432.00×0.064%=2.20万Kg白云石=3432.00×21.44%=735.92万Kg长石=3432.00×48.33%=1658.81万Kg硅石粉=3432.00×27.46%=942.37万Kg石灰石=3432.00×1.48%=50.90万Kg各原料水分含量及损失量见表6原料纯碱芒硝白云石长石硅石粉石灰石合计损失量含水量0湿基原料各用量：需求原料各用量：得到下表：80万重箱玻璃需要的原料如表7所示.表780万重箱玻璃需要的原料表(单位：万Kg)原料纯碱芒硝白云石长石硅石粉石灰石碎玻璃合计干基湿基910063706370需求72.3系统工艺流程的确定选择工艺流程，首先要保证产品的质量要求，在满足产品质量要求的前提下，尽量简化流程，缩短生产周期.工艺流程的选择还应充分体现技术上的先进性和可靠性。要注意吸收类似工厂在实践中所积累的丰富经验。选用新设备、新技术、新工艺时要充分检查，反复认证，认真核实。种及质量要求；模及技术装备水平；原料的产品品工厂规建厂地半工业原料的破碎及筛分在工厂属于初级加工过程。进入工厂的天然矿物原料，一般具有较大的块度(如石灰石、石膏、砂岩等),需进行破碎，以适应下一道工序对物料(2)物料的粒度，包括进料粒度、出料粒度、破碎系统地破碎比等.主机平衡计算确定的破碎车间要求小时产量，是破碎机选择的依据，可据此确(2)物料的物理性质，包括硬度、块度、杂质含量与形状.(1)硅石粉：直接购买外面的合格粉料，不用粉碎，进入料仓；石灰石：当石灰石中含有较多的黏性夹缝土(裂隙土)时，采用破碎兼烘干流程(想破输送窑头料仓投料机电子秤提升机氮氢站提升机玻璃应力仪横切、纵切掰边机装箱纯碱石灰石白云石硅砂碎玻璃搅拌机锤式破碎机卡脖煤粉芒硝退火窑图1浮法玻璃生产工艺流程图设备选型应考虑的因素：(1)满足生(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；(4)尽量采用已成批生产的技术上先进成熟的设备.颚式破碎机2)对辊破碎机粉碎粘湿物料.3)笼形碾4)反击式破碎机(3)称量设备强制混合机.(6)加料机械(1)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斗式提升机→对辊破碎机→三层筛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。纯碱(芒硝)→料斗→笼形碾→斗式提升机→六角筛外购碎玻璃→颚式破碎机→洗涤→风干→中间仓→原料车间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