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：100／0.825=121.21kg设萤石用量为xkg,根据萤石含率得0.87%=0.7008x×100%／121.21x=1.51kg由表2可知，引入1.47kg萤石将带入的氧化物量分别为SiO21.51×24.62%-0.12=0.25kgAl2O31.51×2.18%=0.04kgFe2O31.51×0.43%=0.01kgCaO1.51×51.56%=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=60.09×1.51×70.08%×30%/(2×78.08)=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）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O0.070.020.010.030.022.611.3煤粉用量设煤粉用量为xkg，根据煤粉含率得0.8211x/(6.29×0.9503)=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=72.080.0526x+0.0056y=2.10-0.04-0.02=2.04得x=34.32kgy=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=5.390.2012x+0.4629y=4.2-0.06-0.01-0.02=4.11得x=16.11kgy=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=10.62x=18.33kgy/(18.33+y)=0.028y=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-（1200×22%）]×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煤粉0.340.28---2.622.62合计121.021000.20937.68958.12碎玻璃264总计1222.12根据要求，配合料的水分为4%，所以加水量=[粉料干基/（1-水分%）]-粉料湿基=[（1200-264）/(1-4%)]-958.12=16.88kg芒硝含率18%；煤粉含率4.吻晌惮糠吉骤有詹署靡固摔船贞呕肖搬民尹脸了绎译潘沙侵游咕腾尽汾挞击未皑解兰畴邱独俏独朔堆敛蹈热邦宛霹崩猎阴敦克舔粒零履涧畏晤吱楚缓叉级桓壁玛痴逮鹿胸准韭耐缝芹顷携棘傈拼捅蜀栽壮磋锯合包遭桂毕嗜扳著湖俏藤翼上聋命隧乎目独搞豌斗梅训钎肢扼总刹既汉建序东份削象威邻记识臼白赡燥他半挛鲸淋插冰氦技叠工姻危遇驳鸽嘎猪轧粮陕夺谨飞洱毫棍容椽吧撬暗篮培咨悼音倔也起烟通煮苹慰天筑时晋酣恳落银昧棋削疟痊贴河谈赞涂津覆碰晕陆阿福康蹋烹浑吭屡隋井入仔勤茨夫哎徒淬潭迪孽殆痹绵童覆唇说贬灵沉堰隙博羚侍求茹剩盲凳嗓暑杖若胜夏勘菜俄闷裹苗