无机非金属材料科学与工程 报告

山东轻工业学院生产实习报告院系名称学生姓名学生证号专业班级指导教师二○一年月日实习情况一览表时间地点实习内容（讲座、参观、车间工作、总结等）指导教师备注8.302号公教楼106实习动员9.1-9.7德州晶华集团晶峰公司原料车间、日用玻璃、药用玻璃车间分组实习9.8德州晶华集团晶峰公司企业技术人员讲座9.9-9.11德州晶华集团振华公司生产车间分组参观、实习9.12德州晶华集团装饰玻璃公司生产车间分组参观、实习9.13-9.18学校补休、实习资料的整理及撰写实习报告生产实习报告一、实习目的1.1以实践强化专业知识通过对玻璃厂的参观，使我们初步了解玻璃的生产工艺流程和主要生产设备，对相关的专业理论有个感性认识，并对以后专业课程的学习作好铺垫。为后续专业课程的学习打下良好的感性认识基础，通过全面系统的了解玻璃工业生产工艺过程、设备和企业管理方法，加强学生的专业兴趣，对学生进行专业综合实践能力训练，提高学生的基本素质和工作竞争能力。1.2增强责任感和团队合作精神作为大学生，我们生产实习的主要目的就是使大学生学会理论联系实践，从而对专业知识有一个全新的认识和更深的理解，从生产实践的某些方面反馈课本中理论。从另一个重要方面来说，这也是我们能够加强自身行业责任感，培养之间的团队精神一次难得的机遇。二、实习要求了解无机非金属材料工业中玻璃生产的基本原理、生产工艺、生产技术等问题。了解实习企业及车间的生产管理、技术进步和改革。学习企业改革、不断进取创新的奉献精神和优良品质。三、实习内容3.1实习单位：德州晶华集团单位简介：山东德州晶华集团有限公司位于美丽的山东半岛和环渤海经济区中心地带——德州市，是中国建材五十强企业，山东省资源综合利用先进单位，山东省200户重点工业企业集团之一，国家级火炬项目实施单位。集团下设振华、晶峰、大坝等控股子公司。集团占地3000亩，辖18个生产厂区，4个铁路货场，6条铁路专运线；集团员工总数7800人，资产总值36亿元，企业信誉等级AAA。集团曾荣获“中国建材名优企业”、“中国500家最佳经济效益工业企业”、“中国建材百强企业”，“中国名牌”、“中国市场知名十佳品牌”、“山东省名牌”、“山东省著名商标”、“山东省管理示范企业”等荣誉称号。德州晶华集团立足科学发展，上项目、上品种、上档次、上质量、上水平，实现了由大变强，靠新出强。集团主导产品：浮法玻璃、空心玻璃砖、乳白烤花瓶，医药玻璃瓶，全部通过ISO9002质量体系认证。年产优质浮法玻璃700万重箱，高档空心玻璃砖3600万块，日用玻璃20万吨，塑钢门窗20万平方米,碳纤维布120万平方米。晶华集团做精做强浮法玻璃、空心玻璃砖、日用玻璃等主导产业，优化产品结构，全面推进产业升级，提高核心竞争力。晶华集团结合自身特点，不断强化创新力度，加强节能降耗，通过小改小革、产品开发和创新工艺等方式，实现了环保节能、节支创效的目标。公司在加大技术创新力度的同时，进一步提高产品质量，提升市场竞争力。德州晶华集团晶峰有限公司系德州晶华集团的核心子公司之一，是全国最大的日用玻璃生产基地。公司座落于德州市德城区迎宾大街1266号，占地约720亩，厂房建筑面积约12.6万平方米。现有员工3600人。公司主导产品为日用玻璃、药用玻璃和日化玻璃，公司拥有先进的日用、药用玻璃和日化玻璃生产线27条，年生产能力达18万吨。目前，日用玻璃瓶罐制品已经形成精白、乳白、高白、普白、烤花、蒙砂、仿陶等几大系列，共有800多个品种，尤其是仿瓷、仿陶美工瓶，以其色泽好、强度高、不渗漏、易改口各种防伪瓶口、生产批量大等成熟的工艺和技术优势，曾获得“中国十年包装成果金奖”的美誉。药用玻璃主要生产10-20ML异型、5ML－7ML普通型等多种类型的西林瓶产品，是全国重要的药用玻璃供应企业。日化玻璃主要生产各种规格的化妆品瓶、精油瓶等。凭借雄厚的经济实力和现代化的管理优势，率先研制开发了乳白烤花瓶、蒙砂露窗烤花瓶、蒙砂图案瓶等专利产品，填补了国内空白，在包装行业中独树一帜，使酒品包装技术更加完美。3.2实习知识指导玻璃最初由火山喷出的酸性岩凝固而得，约公元前3700年前，古埃及人已制出玻璃饰品和简单玻璃器皿，当时只有有色玻璃，约公元前1000年前，中国制造出无色玻璃，公元12世纪，出现商品玻璃，并开始成为工业材料，18世纪，为适应研制望远镜的需要，制出光学玻璃，1873年，比利时首先制出平板玻璃，1906年，美国制出平板玻璃引上机，此后，随着玻璃生产的工业化和规模化，各种用途和各种性能的玻璃相继问世，现代，玻璃已成为日常生活、生产和科学技术领域的重要材料。3.3日用玻璃的生产工艺流程3.3.1原料车间：原料—→斗提机—→筛分—→料仓—→电子秤—→皮带运输机—→混料机—→配合料—→检测—→成料平面摇筛料仓皮带运输斗提机加料口图（1）原料车间工艺设备图（一）原料及原料选择玻璃原料可分为主要原料和辅助原料两类。主要原料，是指向玻璃中引入各种组成氧化物的原料，又分为酸性和碱性两类，如石英、长石、石灰石、纯碱、硼砂、硼酸、铅化合物、钡化合物等。辅助原料，是指使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。根据作用不同，分为澄清剂、着色剂、乳浊剂、氧化剂、助熔剂等1、引入酸性氧化物的原料⑴引入二氧化硅的原料:SiO2是重要的玻璃形成氧化物，引入它的原料是石英砂、砂岩、石英岩和石英。它们在日用玻璃中的用量较多，约占配合料的60%~70%以上。⑵引入氧化硼的原料：B3O2也是玻璃的形成氧化物，引入它的原料是硼酸、硼砂和含硼矿物。⑶引入氧化铝的原料：Al2O3能提高玻璃的黏度引入它的原料有长石、黏土、蜡石、氧化铝、氢氧化铝等。2、引入碱性及碱土氧化物的原料⑴引入氧化钙的原料：CaO是通过方解石、石灰石、白垩、沉淀碳酸钙等原料来引入的。⑵引入氧化钠的原料：主要为纯碱和芒硝，有时也采用一部分氢氧化钠和硝酸钠。⑶引入氧化镁的原料：有白云石、菱镁矿等。3、辅助原料⑴澄清剂往玻璃配合料或玻璃熔体中加入一种高温时本身能气化或分解放出气体，以促进排除玻璃中气泡的物质。常用的有白砒、三氧化二锑、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、氧化铈、铵盐等。⑵着色剂使玻璃着色的物质称为着色剂，它使玻璃对光线产生选择性吸收，显出一定的颜色。⑶乳浊剂使玻璃产生不透明的乳白色的物质，常用的有氟化物、磷酸盐、氧化锡、氧化锑、氧化砷等。⑷助熔剂常用的有硼化合物、钡化合物和硝酸盐等。⑸碎玻璃采用碎玻璃不但可以利用废物，而且在合理使用下还可以加速玻璃的熔制过程，降低玻璃溶质的热量消耗，从而降低玻璃生产成本和增加产量。碎玻璃的用量一般以配合料质量的25%-30%较好。（二）合料的制备料方计算：100㎏玻璃需要各种原料多少。工艺流程：原料的干燥→原料的破碎与粉碎(→原料的过筛→原料的除铁→粉状原料输送至料仓→配合料的称量→配合料的混合设备：破碎机→斗提机→筛子→料仓→秤→皮带传输机→混料机混合料均匀度：以测定配合料中Na2CO3分布来测定方法：酸碱滴定法，电导率法在混料机内采取三点采样，差值小于0.5%即合格3.3.2熔制车间：硅酸盐的形成—→玻璃的形成—→澄清—→均化—→冷却熔制是玻璃生产中的重要工序之一，它是配合料经过高温加热形成均匀的﹑无气泡的、并符合成形要求的玻璃液的过程。玻璃制品的大部分缺陷主要是在熔制过程中产生的，玻璃熔制过程的好坏与产品的产量、质量、合格率、生产成本、燃料消耗和池窑寿命都有密切关系。玻璃熔制过程大致上分为五个阶段：⑴硅酸盐形成阶段配合料加热时，开始主要是固相反应，有大量气体逸出。一般碳酸钙和碳酸镁能直接分解逸出二氧化碳，其他化合物与二氧化硅相互作用才分解。随着二氧化硅和其他成分开始相互作用，形成硅酸盐和硅氧组成的烧结物；接着出现少量液相，一般这种液相属于低温共熔物，他能促进配合料进一步熔化，反应很快转向固相与液相之间进行，又形成另一个新相，不断出现许多中间产物。随着固相不断向液相转化，液相不断扩大，配合料的反应大体完成，成为由硅酸盐和游离二氧化硅组成的不透明烧结物。此阶段大多数在800~900℃时完成。⑵玻璃形成阶段配合料经过熔化基本上已为液相，过剩的石英颗粒继续熔化于熔体中，液相不断扩大，直至全部固相转化为玻璃相，成为由大量气泡的、不均匀的透明玻璃液。当固相完全转入液相后，熔化阶段即告完成。固相向液相转变和平衡的主要条件是温度，只有在足够的温度下，配合料才能完全转化为玻璃液。此阶段的温度约为1200~1250℃⑶玻璃的澄清阶段玻璃液的澄清过程是玻璃熔化中极其重要的一环，它与玻璃制品的产量和质量有密切联系。玻璃中的气体主要有三种状态，即可见气泡、溶解的气体和化学结合气体。澄清的任务就是排出存在的气泡，降低溶解气体的浓度，以防止出现再生气泡以及使熔体均化。一般采用热、化学、机械等方法或几种方法结合。此过程在1400~1500℃⑷玻璃的均化阶段所谓均化就是使整个玻璃液在化学成分上达到一定的均匀性。其主要受如下三个方面的影响。⒈不均匀体的溶解、扩散、均化过程。⒉玻璃液的热对流和气泡上升的搅拌作用也能促进玻璃液的均化。3.璃液与不均质体的表面张力对均化也有一定影响。⑸玻璃液的冷却阶段均化良好的玻璃黏度较成型时的黏度低。为了达到黏度要求就必须降温，即玻璃液的冷却过程。一般的玻璃通常要降温200~300℃。**玻璃熔制过程中玻璃体的缺陷按状态可分为：气泡(气体夹杂物)、结石(固体夹杂物)、条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)气泡又可分为一次气泡和二次气泡等。一次气泡产生的主要原因是澄清不良，解决办法主要是适当升高澄清温度和适当调节澄清剂的用量。结石主要有配合料结石、耐火材料结石、析晶结石和硫酸盐夹杂物。解决方法选择合适的原料改进配料设备工艺，加料方法。提高材料质量，适用合适的耐火材料。在不改变玻璃使用性的条件下，增加组分以降低析晶温度。图（2）车间工艺设备布置图3.3.3成型车间：传料机—→分料筒—→剪切成料滴—→吹-吹法—→锥形模—→冲头—→扑气—→倒吹—→翻转—→成形模—→正吹—→成型—→退火—→消除应力退火：加热——保温——慢冷——快冷①玻璃瓶的成形将合乎成形要求的玻璃做成玻璃瓶的过程即为玻璃瓶的成形。玻璃瓶成形的主要设备有供料道、供料机、制瓶机等。供料道由作用是把池窑已熔制好的玻璃液调节至适于成形的温度。它可以根据需要对玻璃液进行既经济且有效的加热或冷却。可将合乎制瓶机所要求的适当温度和黏度的玻璃液送入供料机。供料道终端的料盆部分称为供料机。供料机可将供料道中被加热成均质的玻璃液变为成形时所需的料滴，以供制瓶机使用，它是由耐火材料制作的部件和机械部件装配而成的。与供料道相连接的供料机料盆内的熔融玻璃液是利用安装在冲头机构上的耐火材料冲头从料碗中压出，然后被剪料机构切断即成为料滴。制瓶机大多为行列式制瓶机。六组行列式制瓶机应用最广，八组和十组的制瓶机逐渐增多，最高组数达到十二组。一组同时生产两个制品的双滴料制瓶机以及生产三个制品的三滴料制瓶机已得到广泛使用。制瓶机的成形方法主要有三种，即吹-吹法(瓶子)、压制法(器皿)和吹压法(瓶子和器皿)。其中吹-吹法操作工序：装料→瓶口成形→吹成雏形料泡(倒吹气)→雏形料泡翻转→重热→吹气成形(正吹气)→钳移②玻璃的退火玻璃的退火，是为了减少或消除玻璃在成形或热加工过程中产生的永久应力，提高玻璃使用性能的一种热处理过程。大部分器皿玻璃的最高退火温度为﹙550±20﹚℃；平板玻璃为550~600℃；瓶罐玻璃为550~600℃；低于最高退火温度50~150℃的温度为最低退火温度。**玻璃的退火工艺⑴加热阶段玻璃制品进入退火炉时，都必须把制品加热到退火温度⑵保温阶段将制品在退火温度下进行保温，使制品各部分温度均匀，并消除玻璃中固有的内应力。在此阶段中要确定退火温度和保温时间。⑶慢冷阶段经保温玻璃中原有的应力消除后，为防止在冷却过程中产生新的应力，必须严格控制玻璃在退火温度范围内的冷却速度。在此阶段要缓慢冷却，防止在高温阶段产生过大温差，再形成永久应力。⑷快冷阶段快冷的开始温度必须低于玻璃的应变点，因为在应变点一下玻璃的结构完全固