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文档简介

1、玻璃工艺设计说明书目 录第一部分 设计任务书21.1设计题目21.2 设计依据2 1.3设计内容及要求3第二部分 设计说明书42.1前言42.2物料的衡算52.2.1 工艺参数62.3 系统工艺流程的确定92.4设备的选型102.4.1 进行设备选型的原则:10第一部分 设计任务书1.1设计题目任务-2 年产90万重箱钙镁铝硅玻璃的工艺设计1.2 设计依据根据设计原则,首先就氧化物系统玻璃成分的设计进行讨论,在设计玻璃成分时,必须根据复发玻璃锁要求的物理、化学性质和工艺性能,选择适宜的氧化物系统,以确定决定玻璃主要性质的氧化物。在此基础上,再引入一些尽量不使玻璃的原有性质变差,而同时能赋予玻璃

2、其他必要性质的氧化物,拟定出玻璃的设计成分。其次,就浮法玻璃生产所需的原料,针对原料的产地,选取方法,质量控制要求和检测方法采取相应的工艺措施。最后,针对材料的来源,最大限度的节约能源,节约成本和消耗,提高生产效率,从而生产出高质量的平板玻璃。生产规模:    日熔化量为900t;工作制度:    52/5/8;产品品种:    平板玻璃;冷修周期:    8年;玻璃获得率 90% 芒硝含率 4% 碎玻璃掺入量 22% 计算基础 100Kg玻璃液 计算精度 0.01表1 原料成分表硅石粉硅砂白云石纯碱芒硝石灰石钙长

3、石SiO299.3591.604.002.6056.31Al2O30.344.210.400.4040.16CaO0.150.5231.0054.000.98MgO0.100.1721.200.941.50Na2O3.2157.9142.79Fe2O30.050.290.190.131.05损失量210.40.50.40.41.00含水量330.210.60.20.50表2 原料配方SiO2AL2O3CaOMgONa2O60.5021.408.75.80.801.3 设计内容及要求配方的设计和计算、工艺流程的选择及论证、主要工艺指标确定、物料衡算、设备选型及衡算。第二部分 设计说明书2.1前言

4、 浮法工艺优点多,例如建设快,质量好,产量高,成本低,品种多等。所以为进一步提高产品质量和产量,节约成本,我们将使用浮法工艺来生产玻璃! 玻璃组成的设计原则:1) 设计的玻璃组成能够满足给定的性能要求2) 设计的玻璃组成易于形成玻璃,析晶倾向小3) 设计的玻璃组成能够适合一定的熔制,成型,退火,加工等生产工艺条件4) 设计的玻璃组成应当价格低廉,原料易于获得SiO2 :硅砂,硅石粉降低玻璃热膨胀系数,提高热稳定性、化学稳定性、软化温度、硬性机械强度AL2O3: 硅砂,白云石降低玻璃的结晶倾向,提高玻璃的化学稳定性和热稳定性、机械强度、硬度和折射率Fe2O3: 硅砂,石灰石属于杂质,少量可以引起

5、玻璃着色CaO: 石灰石,白云石能增加的化学稳定性,在高温时能够降低玻璃的粘度,有利于玻璃的澄清和融化,在温度降低时,玻璃的粘度增加,成型后必须立刻进行退火,否则易炸裂 MgO: 白云石可以改善玻璃的成型性能,降低结晶倾向和结晶速度,增加玻璃的高温粘度,提高玻璃的化学稳定性和机械强度 Na2O:纯碱,芒硝 可以降低玻璃的粘度,使玻璃易于融化,有利于降低溶质温度,节约能源的作用,是最好的助熔剂。碎玻璃 可以节约原料,加速玻璃熔制过程,节约能耗,提高融化率,有利于澄清和均化,改善成型性能,而且保管简便2.2物料的衡算物料衡算的目的:计算各种原料的需要量以及从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量

6、,作为工厂原料需要量,运输量,工艺设备选型计算的依据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。随着对制品质量要求不断的提高,必须考虑会影响玻璃组成的各种因素。例如,耐火材料的侵蚀,原料的废料损失以及玻璃的组成等。因而在配料计算时,应对某些组成作适当地增件和修正,以保证设计组成尽如期望而实现。2.2.1 工艺参数(1)芒硝含率 芒硝含率指由芒硝引入的Na2O 与芒硝和纯碱引入的Na2O总质量之比,即芒硝含率=芒硝中引入Na2O量/芒硝中引入的Na2O量+纯碱中引入的Na2O量芒硝含率随原料供应和熔化情况而异,

7、一般应该在3%-6%之间(2)碎玻璃掺入量 碎玻璃掺入率指配合料中碎玻璃用量与配合料总量之比,即碎玻璃掺入量=碎玻璃量/生料量+碎玻璃量它随着熔化条件与碎玻璃的贮存量而增减,正常情况下一般应为15%-25%表1 原料成分表硅石粉硅砂白云石纯碱芒硝石灰石钙长石SiO299.3591.604.002.6056.31Al2O30.344.210.400.4040.16CaO0.150.5231.0054.000.98MgO0.100.1721.200.941.50Na2O3.2157.9142.79Fe2O30.050.290.190.131.05损失量210.40.50.40.41.00含水量33

8、0.210.60.20.50表2 原料配方SiO2AL2O3CaOMgONa2O60.5021.408.75.80.80玻璃获得率90% 芒硝含率4% 碎玻璃掺入量22% 计算基础100Kg玻璃液 计算精度0.01纯碱和芒硝的用量芒硝(A):42.79%A0.8=4%纯碱(B):B= (0.8-0.4279A)/0.5791解得A=0.07483828B=1.32619158硅石粉与钙长石的用量,分别设为x和y0.9935x+0.5631y=60.500.0034x+0.4016y=21.40解得x=30.841675y=53.025743从硅石粉与钙长石引入的SiO2和Al2O3的量分别为用

9、量SiO2Al2O3CaOMgO硅石粉30.84167530.64120.10490.04630.0308钙长石53.02574329.858821.29510.51970.7954白云石和石灰石的用量分别为a,b0.31a+0.54b=8.7-0.0463-0.51970.212a+0.0094b=5.8-0.0308-00.7954a=27.167332b=0.515050用量SiO2Al2O3CaOMgO白云石23.3887780.9355510.0935557.250521 4.958421石灰石1.6360720.042539 0.0065440.8834790.01537

10、9对硅石粉和钙长石用量的校正,分别设为X和Y0.9935X+0.5631Y=60.50-0.935551-0.0425390.0034X+0.4016Y=21.4-0.093555-0.006544解得X=29.994391Y=52.783666表5 生产100Kg玻璃液物料用量原料用量含量SiO2Al2O3CaOMgONa2O硅石粉29.9943910.26813929.7994280.1019810.0449920.029994白云石27.16730.2428660.9355510.0935557.2505214.958421纯碱1.32620.0118560.7702芒硝0.07480.

11、0006690.0300石灰石0.51510.0046050.0425390.0065440.8834790.015379钙长石52.7836650.47186629.72248221.1979200.5172800.791755合计111.8615160.5021.3918.6965.7950.80碎玻璃的掺入量为A,原料总量为BA+90%B=100A/B=22/78解得碎玻璃掺入量为23.86 玻璃获得率为100/111.8615=89.4% 生产55000t浮法玻璃需要的原料 原料硅石粉白云石纯碱芒硝石灰石钙长石碎玻璃合计干基12476.5111300.55551.6631.13214.

12、2721956.9213123.0059654.04湿基12731.1311345.93554.432231.25502215.130522178.711312360179.59需求13124.8811368.67560.032531.44368215.561622290.161312360713.75 2.3 系统工艺流程的确定硅石粉直接购买外面的合格粉料,不用粉碎,进入料仓;白云石购买块状,回来经过破碎和粉磨,筛分后进入料仓;纯碱购买的有粉料和块状的,块状的经过颚破,筛分后进入料仓;芒硝购买的块状的回来经过笼形碾破碎后筛分进入料仓;碎玻璃有本厂所得,经破碎后,洗涤,风干进入料仓。碎玻璃煤粉

13、芒硝拆包纯碱白云石石灰石硅石粉 选矿洗涤破碎筛分拆包粗碎粗碎干燥 粉碎粉碎粉碎粉碎筛分筛分筛分筛分筛分粉库粉库粉库粉库粉库粉库粉库称量称量称量混合混合投料机窑头料仓运输水工艺流程图:熔窑窑头料仓退火窑锡槽混合料切割堆垛检验装箱包装2.4设备的选型2.4.1 进行设备选型的原则: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;2) 设备的型式,数量应适应玻璃厂的生产规模及当地的自然地理条件;3) 设备要便于操作,工作可靠,并最大限度地节省投资及经营费用,并注意的安全,密封,便于收尘;4) 尽量采用已成批生产的技术上先进成熟的设备。2.4.2 设备种类及依据粉碎机械:颚式破碎机,对辊

14、破碎机,笼形碾,反击式破碎机。颚式破碎机优点:1)有效解决了原来石灰石破碎机因产量低导致的运转率高、无检修时间的问题。2) 可完成大块石灰石的破碎,最大破碎粒径为1000*1200mm。3) 两种物料的混合均匀性好,脱硫石灰石的掺加量大幅提高。掺加量可以达到60%,有效降低了原材料的本钱。4) 电力消耗有所下降。5) 废品粒度小,仅为2-15mm有效解决了原来的石灰石粒度大,经常堵溜子甚至影响磨粉机产量的问题6) 有效改善了工人的劳动强度和工作环境。由于石灰石破碎机的自动化水平高,不需要人工接触物料,工人的劳动条件大幅改善。对辊破碎机优点:对辊破碎机结构比较简单、占用的空间小,能节省地方。另外

15、操作维修比较方便。这种设备呢内部装有防尘板,密封性能比较好避免了破碎后的细小物料的扬溅,粉尘少,工作噪声低,工作环境有较大的改善。机体不高,紧凑轻便,造价低廉,工作可靠,调整粉碎度方便,能粉碎粘湿物料。笼形碾优点构造简单轻便,对物料湿度变化反应较小反击式破碎机优点:1) 多腔均匀破碎,适宜破碎硬岩; 2) 低矮的大进料口,便于生产线布置和增大进料尺寸; 3) 新型耐磨材料使板锤、反击板和衬板使用寿命更长; 4) 高铬板锤、独特的反击衬板,尤其适用于硬岩破碎、高效节能; 5) 硬岩破碎、高效节能; 6) 均整板结构使排料更呈小粒径和立方体形,无内纹; 7) 产品形状呈立方体,排料粒度大小可调;

16、8) 简化破碎流程; 9) 全液压开启,便于维修及更换易损件; 10) 进料口大、破碎腔高、适应物料硬度高,块度大、产品石粉少。筛分机械:六角筛,单层振动筛。称量设备:电子配料称。混合机械:强制混合机。起重运输机械:皮带输送机,斗式提升机。加料机械:电磁振动给料机。窑头料仓投料机硅石粉的筛分 熔制玻璃用硅石粉的颗粒直径应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石粉已经破碎好的砂粒。只要经过筛分就可以满足生产要求。故应采用单层振动筛。石灰石与白云石的破碎 根据原料用量表,石灰石与白云石的破碎总量约11584.23t,在物料

17、的破碎中一般粗碎将物料破碎到100mm左右,中碎将物料破碎到30mm左右,细碎将物料破碎到3mm左右。根据破碎要求和破碎机的生产能力选择适合的破碎设备,所以根据石灰石和白云石的破碎特征,可采用以下破碎流程:石灰石(白云石)颚式破碎机斗式提升机反击式破碎机斗式提升机对辊破碎机三层筛芒硝与纯碱的破碎 笼式粉碎机又称笼型碾,粉碎含水量8-11以下、尺寸在25-90mm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。其流程为:纯碱(芒硝)料斗笼形碾斗式提升机六角筛碎玻璃的破碎碎玻璃在破碎前需洗涤避免杂质影响玻璃的性质。碎玻璃的来源有两种,本厂与外购,本厂的碎玻璃是不合格的玻璃直接

18、进入鄂式破碎机而来,故不需处理。而外购来的碎玻璃清洁程度与尺寸大小不一,需经过鄂式破碎机进行粉碎,然后经过洗涤得到生产所需的碎玻璃。其生产流程如下:外购碎玻璃颚式破碎机洗涤风干中间仓原料车间除铁从料仓取得的称量好的各种原料,在混合前必需除铁,以免影响玻璃的性质。一般采用电磁除铁即可。原料混合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混合的影响。由于每天混合物490多吨,所以采用两台   型强制式混合机交替进行破碎。在破碎时要同时加水和气根据设定的工作制度: 工作时间340天原料配制总量(单位/吨)原

19、料硅石粉白云石纯碱芒硝石灰石钙长石碎玻璃合计需求13124.8811368.67560.032531.44368215.561622290.161312360713.75产量(t/d)38.6033.441.650.090.6365.5638.60178.57硅石粉:单层振动筛型号ZSG1237。白云石:颚式破碎机,型号PEF-400×600石灰石 :颚式破碎机,型号PEF-400×250石灰石:反击式破碎机 型号PF-0607 644×700白云石:反击式破碎机 PF-0807 850×700 白云石:对辊式破碎机 型号2PG 610×400

20、由于设备安装的需要共需要3台该设备。石灰石:对辊式破碎机 型号2PG 400×230 芒硝:笼型碾 型号LF91 800 一台 纯碱:笼型碾 型号 LF91 1000 一台汇总 设备型号性能参数设备名称型号生产能力配套电机型号设备重量(kg)台数备注颚式破碎机PEF-400×60015-50t/hJO2-52-670001白云石颚式破碎机PEF-400×2502-5t/hJO3-71-628001石灰石反击式破碎机PF-0607 644×7404-15t/hJO2-52-640001石灰石反击式破碎机PF-0807  850×

21、;70015-30t/hJO2-82-680001白云石对辊式破碎机2PG 610×40012-40t/hJO2-71-831003白云石对辊式破碎机2PG 400×2305t/hJO3-160-613003石灰石笼型碾LF91  8004t/hJO3-140S-48801用于芒硝粉碎笼型碾LF91  100020t/hJO3-140S-612801用于纯碱粉碎强制式混合机QH32501混料斗式提升机D350(S)42m3/h1纯碱,硅石粉斗式提升机D160(Q)3.1m3/h1石灰石,芒硝斗式提升机D250(Q)11.8m3/h1白云石斗式提升机HL300(Q)16m3/h1硅砂三层振动筛3YZS15481白云石石灰石单层振动筛ZSG1237JO3-100S-44401硅砂、硅石粉六角筛JS110  1100×2000JO3-100S-612201石灰石、纯碱芒硝振动给料机DZ450t/h1硅石粉2.5 结束语这是一门需要丰富的专业知识的任务,在查询了各方面的参考资料后,经过两周的时间,在反复地思考和计算后,我完成了浮法玻璃工艺设计说明书的一系列工作。从开始

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