日产500t的平板玻璃厂的设计任务书

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Thisdocumentisforreferenceonly-rar21year.March日产500t的平板玻璃厂的设计任务书PAGE课程设计材料工厂工艺课程设计设计题目：日产500吨平板玻璃厂工艺设计班级：XXXXXXXXX姓名：xxxxxxxxxxx学号：指导老师：设计成绩：设计时间：材料与化工学院目录前言1一、总论2设计内容和依据2前期工作2设计任务和依据2设计原则2规模方案和产品方案32、厂址选择3建厂地域3具体位置33、地域位置及条件4地势4气候4经济以及交通4总平面和运输51、总平面布置5工厂总平面设计原则5玻璃工厂平面原则5总平面布置论述5工厂运输6铁路运输6公路运输6水路运输7胶带运输7三、劳动定员7基本原则7人员分配8作用8四、生产流程9工艺流程图9原料破碎与粉碎10玻璃熔制10硅酸盐形成11玻璃的形成12玻璃液的澄清12玻璃液的均化13玻璃液的冷却13玻璃的成型14退火工艺14成品装箱157、生产流程图15五、物料衡算16物料平衡计算的定义16物料平衡计算的作用16物料衡算16玻璃配料计算17六、车间设备选型23原料破碎机23料仓25熔窑25锡槽29退火窑30七、车间工艺布置321、车间工艺布置的作用322、车间工艺布置的依据323、车间工艺布置的要求334、车间平面布置图33八、经济核算351、项目概况352、项目投资及资金353、员工福利374、资产折旧375、产品销售376、偿债能力分析387、不确定性分析39盈亏平衡分析39敏感性分析40九、结束语41参考资料41日产500吨平板玻璃的工厂设计任务书（材料与化工学院）材料12级（指导老师：张舰）前言1959年Pilkington兄弟发明了浮法技术生产玻璃，玻璃工业得到了迅猛的发展。到目前为止浮法生产玻璃仍是一种先进的成型工艺。这种方法生产玻璃具有高速、优质、生产厚度范围大、成本低、布局简单、便于实现全生产线自动化等优点。我国的浮法生产工艺从1965年开始试验，1971年开始投入生产。由于当时方法还不成熟，设备、窑炉等其他方面的限制，当时只能生产几毫米的单一规格的产品。自“洛阳浮法”诞生以来，我国的玻璃工业进入了快速发展的时期。从单一规格的产品到—25mm不同规格的产品，生产规模和总量的大幅增加。可以说，我国的浮法玻璃生产工艺日趋成熟。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、多功能玻璃开发及超薄、超厚品种研制方面都取得了重大突破。（日拉引量最高可达900t，年产量达到亿重箱/年。）浮法玻璃常用的原材料有：石英砂、长石、石灰石、白云石、纯碱、芒硝等。按照一定的比例送入混合机混合，并加入一定量的水和辅助原料。如：澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、助溶剂等。混合成均匀的配合料。续流入通入保护气体（N2及H2）的锡槽中，成型过程是在锡液面上的进行的，依靠其表面张力的作用，使的玻璃表面得以抛光。锡槽中具有高温和均匀的温度场，锡液温度可自由调节。在成型过程中，玻璃的摊平、抛光、拉薄（或积厚）、冷固等各阶段层次分明。玻璃带离开成型室至退火窑，玻璃与传送总论设计的内容和范围前期工作为了防止和减少投资失误、保证投资效益，企业必须在考虑投资建设之前对项目的市场前景、经济效益资金来源、产品技术方案等内容进行分析论证，作为投资决策的重要依据。要对项目做一个可行性的研究报告，主要内容包括：项目总论、项目背景和发展概况、资源及原料的考察、厂址的选择、工程的实施进度、投资估算及资金的筹措等，一系列的评价。并且要写好项目的申请报告和环评报告等，为后续的投资建设做好铺垫。、设计的任务和依据设计的任务：设计日产500吨的平板玻璃厂区建设的任务。设计的依据根据工厂的生产性质和规模确定工厂的组成；根据产品的形状尺寸选择一定生产方法、成型机与生产参数；查找文献上或实际工厂同类型成形机所用成分；根据产品性质、成本、环保要求等选出几个初次成分根据工艺性能、配料、成本核算设计出最佳的方案；设计原则采用先进、可靠的技术措施的装备，确保能生产出满足企业要求的的平板玻璃。以满足生产高标准产品质量和品种要求的前提，进行设备选型，既要有效控制投资，又必须确保达到使用要求，确保总体目标的实现。环境保护、职业安全卫生、节能、消防等方面均要符合国家的有关标准规定。总体规划的布局合理、道路通畅、方便管理，最大限度利用厂区原有场地和设备。全面解决工厂生产，场外运输和各种物料储备的关系。应该考虑工厂建成后生产潜力的可能和留有日后工厂发展的余地。、建设规模和产品方案本设计采用的是最先进的浮法玻璃生产技术；产品方案：浮法生产玻璃；生产规模：日产量为500t玻璃厚度：3—12mm产品品种：平板玻璃成品率：80%厂址的选择选择工厂地址时要考虑其地理位置的情况，厂址的选择是工业建设前期工作的重要环节。一般非为两个阶段进行，大致的地域或省份，厂址的具体位置。建厂的地区位置根据国民经济的远景规划和技术经济论证。确定工厂所在的地区或大概的地点后，要在可行性研究报告和项目申请报告中加以注明，报有关部门审批。、建厂地域的选择玻璃建材产品附加值低，不适宜远销，而且其对原料、燃料及动力等有较高要求，工厂最好尽可能靠近销售地区和原料基地，并且应考虑到有良好的燃料供应和电力来源。像玻璃这种体积大且运输过程中易碎的产品，选厂址时应尽量考虑靠近原料地或者销售地区。平板玻璃产品比重大，性脆易碎，因此产品销售半径尽量小，不适合中间倒运。据近年商业部门的一些统计资料，平板玻璃长距离运输的破损率高达30%以上，可见破损率是相当的严重。平板玻璃工厂的生产运输量中，玻璃成品的运输量占全部货物运输量的三分之一左右，占货运量的第一位，在各种货物的运输费用中，玻璃成品的运输价格最高、费用最大。可见尽量使玻璃的靠近产品的主要销售地区，无论是从生产还是从消费的角度来考虑都是必要的。还要考虑工业布局，以满足各地区的需要。在规划工业地区的布局时，应考虑建厂的规模。、建厂具体位置的选择在厂址选择工作中应注意以下几点：厂址需要靠近原料基地或销售地区；良好的交通运输条件；厂址有可靠的电力来源；应有丰富的水源；厂址应该选在宽阔平坦，并且稍带倾斜的地方；良好的工程地质条件，避开地震带；不应建在靠近有机废料、化学废料等对人体不利的地方；厂址地形、良好的工程地质条件；厂址应有良好的水文地质条件；雨水、污水排出的可能；厂址应尽可能靠近居住区；厂址应有动力供应和给排水便利条件；应考虑卫生、防火、防震的人防等方面的要求；3、厂址的地理位置及条件本厂原定有两个地方供选择，一是安徽芜湖市，二是安徽六安市；经最终决定打算把厂址选在安徽芜湖，主要从以下几个方面进行了考虑：、地势芜湖市地处长江下游，地势南高北低，地形呈不规则长条状；地貌类型多样，平原丘陵皆备，河湖水网密布。东部和北部为冲积平原，间有洼地，有少数丘陵，地势低平，西南高东北低。西部和南部多山地。、气候光照充足，雨量充沛，四季分明。年平均气温15～16℃。可见气候条件非常好。年降雨量1200毫米，降雨充沛。但年内降水分布不均，主要集中在春季、梅雨季节和初冬。无霜期每年达219～240天。、经济交通芜湖市是安徽省第二大城市，属于长江下游，有多个大型港口，产品可从水路运输，并且与多省市都有高速公路或铁路，交通便捷。经济方面，芜湖市的经济增长迅速，推动了产业的发展。总平面布置及工厂运输1、平面布置、一般工厂总平面设计原则贯彻党和国家的各项方针政策，注意节约用地，尽量不占用耕地和居民区，减少投资，降低建厂成本。符合工厂工艺要求，使生产作业线通顺、连续和便捷，尽量避免主要生产作业线的交叉往返。厂房建筑物之间必须满足防火、卫生、安全等要求，应将生产大量烟尘及有害气体的车间布置在厂区下风处。因地制宜，结合厂址的地形、地质、水文、气象等条件进行总图布置。考虑工厂的发展，是近期建设与远期发展结合，应避免近期建设集中，避免过早或过多占用土地。满足厂内外交通运输要求，避免人流或货运路线的交叉。满足地上、地下工程管线设计要求。建厂同时建好防尘、防噪音、污水处理等配套设施，保护好生态环境，符合国家可持续发展战略。、玻璃工厂总平面设计原则玻璃工厂的总平面设计在满足以上原则的前提下，还应注意以下几个问题：玻璃工厂是连续不断的生产企业，玻璃又是意碎品，应当将原料车间、熔制车间、制瓶车间、成品库紧接布置，使企业作业向连续、顺直和快捷。玻璃厂原料车间、熔制车间荷重较大，地下构筑物多而深，沉陷量要求小而均匀。应在满足生产条件下，结合自然条件，布置在土地均匀，土壤承受力较大，地下水位较低的地段。玻璃熔制车间属于高温车间，且油烟重，对员工的身体健康有较大的影响，应布置在较为开阔、通风良好的地段。原料车间散发一定的硅土和碱尘，在此工段进行生产作业的员工易得职业病，一般应布置在厂区边缘及下风地带。玻璃工厂总平面设计应该将近期建设和远期发展相结合，考虑工厂今后扩大生产的可能性，有利于车间扩产改造。、总平面的布置论述浮法工艺玻璃厂，总平面布置应以熔制锡槽退火窑联合车间为中心。由于浮法联合车间厂房长达400～600m，为了组织好厂内交通运输，应考虑在联合车间中部尽可能设置一通道，在符合生产工艺要求的前提下，尽可能集中布置建筑。根据资料调查显示的地形信息，结合当地的交通运输与地质气象条件，将厂区设计成比较规则的长方形，全厂占地面积为162200m2。2、工厂运输工厂的运输是生产过程的一个重要环节。合理而完善的运输方式不但可以保证生产中所需要的原料、材料、燃料、半成品的供应和成品、废料的运出，同时对提高劳动生产率及降低产品成本也有重大的意义。运输方式对总平面布置有很大的影响，它往往确定车间与车间之间的关系和距离、厂区的位置和外形、用地面积的紧凑程度和基本建设的经济合理。因此运输方面是总平面设计的重要组成部分。工厂的运输方式一般分为铁路运输、公路运输、水路运输、胶带运输及航空运输等各种运输机械运输。、铁路运输铁路运输具有运输量大、速度快、受气候影响较小，长距离运输费用低等优点。厂外铁路接轨点的确定，应保证线路短节顺直，对路网铁路主要车流干扰最少，冰莹避开高填深挖地段或工程地质不良地段。厂内铁路一般是在第一个道岔进厂后，分为几个股线，以扇线或是梯线的形式引到包装、堆场、材料库等处。厂内铁路应集中布置，减少道岔区扇形地带占地面积。我国当前新型干法玻璃生产线布局已日趋合理，新建玻璃厂已很少采用铁路专用线。、公路运输公路运输的灵活性大，适应性强，使用方便，适用于多种交通工具，可充分利用地方的运输条件，投资较小。厂外道路布置应密切结合生产工艺流程，使运输畅通，人行方便，人流和货物不应交叉干扰。厂内道路可分为主干道、次干道、支道、车间引道和人行道等，应根据分类采用相应的技术指标设置。、水路运输水路运输具有建设投资少、运输费用低的优点，有条件的厂应优先利用水路运输。卸料码头应设在河床稳定、水流平直，且有较宽水域可供船舶回转或停泊的河段。岸坡陡直稳定、水位变化不大时，宜采用固定式直立码头；岸坡平缓、水位落差较大时，宜采用浮码头。码头水域的平面尺度，应满足船舶靠离、系缆和装卸作业的要求，码头船位的数量及各个泊位的长度，应根据运量和设计船舶外形确定。、胶带运输胶带运输具有运营费用低、安全、可靠、环保等特点，是工厂厂内物料运输的主要输送方式。厂内胶带输送，因其低运营成本成为工厂厂内物料运输的主要输送方式，但受到爬坡能力的限制，其长度往往影响总平面布置的紧凑。因此在设计中应尽量压缩输送长度，减少转运点，以降低投资、节省电耗，尽量将胶带傍依建、构筑物集中布置，以减少有效占地面积。对比各以上运输方式的利好，拟采用公路运输对其进行输送三、劳动定员1、劳动定员工作的基本原则、劳动定员水平应保持先进合理劳动定员水平是定员工作的核心问题。定员水平是指用人的数量和质量。定员水平的高低与工厂各类人员的配备密切相关。根据工厂少用人、多生产的要求，劳动定员必须贯彻先进合理的原则。所谓先进合理，是指定员水平既要先进、科学，又要切实可行。没有先进性，就会失去定员应有的作用；没有合理性，先进性也就失去了科学的基础。应做到：和工厂历史最好水平相比，和同行业条件大体相同的工厂相比，组织机构精干，定员人员少，非生产人员比例恰当，劳动组织科学，劳动效率高，符合工厂生产和工作的合理需要。．正确安排各类人员之间的比例关系工厂人员结构合理与否，直接影响着劳动定员的质量。因此，工厂定员工作必须合理安排各类人员的比例关系。第一是工厂直接生产人员与非直接生产人员的比例关系。直接生产人员是工厂生产活动中的主要力量，为保证生产活动的正常进行，必须保证直接生产人员的足够数量。非直接生产人员也是工厂生产经营活动得以正常进行不可缺少的条件。应在加强工厂生产经营管理和搞好职工服务的前提下，尽量减少非直接生产人员在职工总数中所占比重，努力增加直接生产人员的比重。第二是直接生产人员内部基本生产工人和辅助生产工人的比例关系。基本生产工人不足，不利于生产的发展；相反，辅助生产工人过少，过多的辅助工作由基本生产工人承担，也会影响劳动效率的提高。第三是非直接生产人员内部各类人员之间的比例关系、基本生产工人的辅助生产工人内部各工种之间的比例关系应合理安排。．劳动定员标准应保持相对稳定和不断提高劳动定员确定后应保持相对稳定。变动过多，不利于劳动定员的贯彻执行，也会造成过大的工作量，牵涉过多的精力；但也不能固定不变，应根据生产和工作任务的变化、工艺技术的改进、生产条件和劳动组织的改善、职工素质的提高等因素，定期修订定员或定员标准，保持定员水平先进合理并不断提高。2、人员分配一般来说，工厂所需人员按其工作岗位和劳动分工不同，可分为三类人员：（1）工人：是指在基本车间和辅助车间（或附属辅助生产单位）中直接从事玻璃生产的工人及厂外运输的工人；

（2）工程技术人员：是指担负工程技术工作并具有工程技术能力的人员；

（3）服务人员：是指服务于职工生活或间接服务于生产的人员；

在可行性研究中，分别估算各类人员需用量，并说明其来源，编制劳动定员汇总表。3、劳动定员的作用（1）合理的劳动定员是工厂用人的科学标准（2）合理的劳动定员是人力资源计划的基础（3）合理的劳动定员是工厂内部各类员工调配的主要依据（4）合理的劳动定员是有利于提高员工队伍的素质。四、玻璃生产流程设计1、工艺流程图砂岩硅砂石灰石白云石萤石纯碱芒硝煤粉碎玻璃粗碎选矿粗碎粗碎水洗拆包拆包筛分洗涤粉碎干燥粉碎粉碎粗碎粉碎粉碎破碎筛分筛分筛分筛分粉碎筛分筛分筛分粉库粉库粉库粉库粉库粉库粉库粉库碎玻璃库称重称重称重混合水泵混合机皮带运输窑头料仓重油库投料余热锅炉助燃风熔窑净化器烟囱氢气站锡槽混合氮气站冷却风机退火窑质检成品库包装出厂2、原料的破碎与粉碎原料的选择与配合料的制备是玻璃生产工艺的重要组成部分，它直接影响制品的产量、质量与成本因此能否获得优质高产配合料对后续的熔制工艺与成型工艺关系很大。日熔化量较大的平板玻璃厂一般都是矿物原料块状进厂。为此，必须进行破碎与粉碎。根据矿物原料的块度、硬度和需要的粒度等来选择加工处理方法和相应的设备。要进行破粉碎的原料有砂岩、长石、石灰石、萤石、白灰石等。砂岩是胶结致密、莫氏硬度为7的坚硬矿物。早先是把砂岩煅烧水淬后在进行破粉碎，由于劳动强度大、能耗高、生产率低而不再使用煅烧的方法，目前一般直接用破碎机破碎。石灰石：主要成分是CaCO3和MgCO3，约占配合料总量的%。浮法玻璃配合料中引入CaO的原料主要有白云石、石灰石、方解石等，白云石粉料制备时一般采用干法加工。纯碱：纯碱为重质纯碱，以袋装进厂。人工拆包倒料。进行拆分后进行使用。纯碱主要成分是Na2CO3，引入玻璃种的Na2O纯碱熔点低，是玻璃生产中的助溶剂。纯碱是微细白色粉末，易溶于水，结块，需要存储于干燥的仓库内，由于纯碱价格昂贵，是影响玻璃成本的主要因素之一。芒硝：芒硝同纯碱一样是袋装进厂，经拆分经筛选后使用。芒硝不仅可以代替碱，也是玻璃生产中常用的澄清剂，为降低忙晓得分解温度常加入还原剂（主要为碳粉、煤粉）。配合料：是各种粉料称量混合，各料仓的粉料经称重后，有传送机输送至混合机混合，定量加水，加蒸汽混合成均匀的配料，放入配合料输送机送往窑头料仓。辅助原料：用量较少，主要用于改善玻璃的融化、澄清和成型等，是为了使玻璃获得某种性能必须加入的制作原料，根据作用不同可分为澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、助溶剂、碎玻璃等。3、玻璃的熔制合格配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程。玻璃熔制是玻璃生产最重要的环节，玻璃制品的产量、质量、成品率、成本、燃料耗量、窑炉寿命等都与玻璃熔制过程密切相关。因此，进行合理的玻璃熔制是非常重要的。玻璃熔制过程是一个很复杂的过程，它包括一系列的物理的、化学的和物理化学的现象和反应，其综合结果是使各种原料的混合物形成了透明的玻璃液。配合料在高温加热过程中所发生的变化如下表所示。表1配合料加热时的各种过程物理过程化学过程物理化学过程1．配合料加热1．固相反应1．共熔体的生成2．配合料脱水2．各种盐类分解2．固态溶解、液态互溶3．各个组分熔化3．水化物分解3．玻璃液、炉气、气泡间的相互作用4．晶相转化4．结晶水分解4．玻璃液与耐火材料间的作用5．个别组分的挥发5．硅酸盐的形成与相互作用

从加热配合料直到熔成玻璃液，常可根据熔制过程中的不同实质而分为五个阶段：硅酸盐形成阶段；玻璃形成阶段；玻璃液的澄清阶段；均化阶段；玻璃液的冷却阶段。

、硅酸盐的形成硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的，配合料各组分在加热过程中经过了一系列的物理的、化学的和物理化学变化，结束了主要反应过程，大部分气态产物逸散，到这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余SiO2组成的烧结物。对普通钠钙硅玻璃而言，这一阶段在800～900℃终结。从加热反应看，其变化可归纳为以下几种类型：多晶转化：如Na2SO4的多晶转变，斜方晶型-单斜晶型；

盐类分解；如CaCO3——CaO+CO2；

生成低共熔混合物：如Na2SO4-Na2CO3；

形成复盐：如MgC03+CaCO3——MgCa(CO3)2；

生成硅酸盐：如CaO+SiO2——CaSiO3；

排除结晶水和吸附水：如Na2SO4

10H2O——Na2SO4+10H2O。、玻璃的形成烧结物继续加热时，在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的SiO2开始熔融，它们间相互溶解和扩散，到这一阶段结束时烧结物变成了透明体，再无未起反应的配合料颗粒，在1200～1250℃范围内完成玻璃形成过程。但玻璃中还有大量气泡和条纹；因而玻璃液本身在化学组成上是不均匀的，玻璃性质也是不均匀的。由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之其他各种硅酸盐的溶扩散速度低得多，所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩散速度。石英砂粒的溶扩散过程分为两步，首先是砂粒表面发生溶解，而后溶解的SiO2向外扩散。这两者的速度是不同的，其中扩散速度最慢，所以玻璃的形成速度实际上取决于石英砂粒的扩散速度。由此可知，玻璃形成速度与下列因素有关：玻璃成分、石英颗粒直径以及熔化温度。除SiO2与各硅酸盐之间的相互扩散外，各硅酸盐之间也相互扩散，后者的扩散有利于SiO2的扩散。硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限，在硅酸盐形成阶段结束前，玻璃形成阶段就已开始，而且两个阶段所需时间相差很大。例如，以平板玻璃的熔制为例，从硅酸盐形成开始到玻璃形成阶段结束共需32min，其中硅酸盐形成阶段仅需3～4min，而玻璃形成却需要28～29min。表2.不同温度下玻璃成型时间玻璃融化温度℃1400145015001550160016501700融化时间（min）、玻璃液的澄清玻璃液的澄清过程是玻璃熔化过程中极其重要的一环，它与制品的产量和质量有着密切的关系。对通常的钠钙硅玻璃而言，此阶段的温度为1400～1500℃。在硅酸盐形成与玻璃形成阶段中，由于配合料的分解、部分组分的挥发、氧化物的氧化还原反应、玻璃液与炉气及耐火材料的相互作用等原因析出了大量气体，其中大部分气体将逸散于空间，剩余气体中的大部分将溶解于玻璃液中，少部分以气泡形式存在于玻璃液中，也有部分气体与玻璃液中某种组分形成化合物，因此，存在于玻璃液中的气体主要有三种状态，即可见气泡、物理溶解的气体、化学结合的气体。随玻璃成分、原料种类、炉气性质与压力、熔制温度等不同，在玻璃液中的气体种类和数量也不相同。常见的气体有：CO2、O2、N2、H20、S02、CO等，此外尚有H2、NO2、NO及惰性气体。、玻璃液的均化玻璃液的均化包括对其化学均匀和热均匀两方面的要求，本节主要叙述玻璃液的化学均匀性。在玻璃形成阶段结束后，在玻璃液中仍带有与主体玻璃化学成分不同的不均体，消除这种不均体的过程称玻璃液的均化。对普通钠钙硅玻璃而言，此阶段温度可低于澄清温度下完成，不同玻璃制品对化学均匀度的要求也不相同。当玻璃液存在化学不均体时，主体玻璃与不均体的性质也将不同，这对玻璃制品产生不利的影响。例如，两者热膨胀系数不同，则在两者界面上将产生结构应力，这往往就是玻璃制品产生炸裂的重要原因；两者光学常数不同，则使光学玻璃产生光畸变；两者粘度不同，是窗用玻璃产生波筋、条纹的原因之一，等等。由此可见，不均匀的玻璃液对制品的产量与质量有直接影响。、玻璃液的冷却为了达到成型所需粘度就必须降温，这就是熔制玻璃过程冷却阶段的目的。对一般的钠钙硅玻璃通常要降到1000℃左右，再进行成型。在降温冷却阶段有两个因素会影响玻璃的产量和质量，即玻璃的热均匀度和是否产生二次气泡。在玻璃液的冷却过程中，不同位置的冷却强度并不相同，因而相应的玻璃液温度也会不同，也就是整个玻璃液间存在着热不均匀性，当这种热不均匀性超过某一范围时会对生产带来不利的影响，例如造成产品厚薄不均、产生波筋、玻璃炸裂等。在玻璃液的冷却阶段，它的温度、炉内气氛的性质和窑压与前阶段相比有了很大的变化，因而可以认为它破坏了原有的气相与液相之间的平衡，要建立新的平衡。由于玻璃液是高粘滞液体，要建立平衡是比较缓慢的，因此，在冷却过程中原平衡条件改变了，虽不一定出现二次气泡，但又有产生二次气泡的内在因素。二次气泡的特点是直径小(一般小于0．1mm)、数量多(每1cm2玻璃中可达几千个小气泡)、分布均(密布于整个玻璃体中)。二次气泡又称再生泡，或称尘泡。生产实践表明，产生二次气泡的主要情况有：(1)硫酸盐的热分解。在澄清的玻璃液中往往残留有硫酸盐，这种硫酸盐可能来源于配合料中的芒硝以及炉气中的SO2、O2与玻璃中的Na20的反应结果。当已冷却的玻璃液由于某种原因又被再次加热，或炉气中存在还原气氛，这样就使硫酸盐分解而产生二次气泡。(2)物理溶解的气体析出。在玻璃液中有纯物理溶解的气体，气体的溶解度随温度升高而降低，因而冷却后的玻璃液若再次升温就放出二次气泡。(3)玻璃中某些组分易产生二次气泡，例如BaO2随温度的变化：低温Ba02高温BaO+024、玻璃的成型熔窑的配合料经过熔化、澄清、冷却成为1150～1100℃左右的玻璃液，通过熔窑与锡槽相连接的流槽，流入熔融的锡液面上，在自身重力、表面张力以及拉引力的作用下，玻璃也摊开成为玻璃带，在锡槽中完成抛光与拉薄，在锡槽末端的玻璃带已冷却到600℃左右，把即将硬化的玻璃带引出锡槽，通过过度辊台进入退火窑。5、退火工艺玻璃的退火是指熔融玻璃在锡槽中成型后，与退火窑中适当控制温度降低温度，将玻璃带产生的热应力控制在允许的范围内。在生产过程中，玻璃制品经受激烈的、不均匀的温度变化，会产生热应力、这种应力能降低玻璃制品的强度和热稳定性。热成型的制品若不经过退火令其自然冷却，则在冷却、存放、使用、加工过程中会产生炸裂。玻璃中的应力一般分为三类：热应力、结构应力以及机械应力。玻璃退火的主要目的是消除浮法玻璃中的残余应力与光学不均匀性，以及稳定玻璃内部的结构，可以分为两个主要过程：一是内应力的减弱和消失；二是防止内应力的产生。根据退火的原理，退火工艺可分为四个阶段：加热阶段、均热阶段、慢冷阶段、快冷阶段温度时间图1.玻璃退火曲线示意图6、成品的装箱玻璃从退火窑出来，温度在70左右，经全自动在线缺陷检测仪，对产品逐片检测，合格的切割后装箱，不合格的直接报废后进入碎玻璃库。7、生产流程图图2.浮法玻璃生产流程图五、物料的平衡计算1、物料平衡计算定义物料平衡计算是以生产规模、产品方案、工艺流程、工艺参数及生产班制为基础，对工厂生产过程中各工序物料量的一种近似计算方法。2、物料平衡计算的作用（1）计算从原料进厂至成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。（2）计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据。（3）计算水、电和劳动力的需要量，确定原材料、燃料等的单位消耗指标，作为公用设计和计算产品成本等的依据。3、物料平衡计算

表3.给定工艺参数工艺参数数值原料破碎后粒度<=10mm窑炉温度1550-1580℃混合料溶解率锡槽温度600℃玻璃合格率包装损失率

、玻璃配料计算

由于平板玻璃规格众多，为方便起见，玻璃的物料平衡计算以玻璃熔窑的日熔化量计算基准。日熔化量除以玻璃熔成率即是日配合料需求量。该数量可近似认为是混料机的日加工量，再根据配合料的配方和各原料加工工序的损失率，即可计算出各原料加工工序的日加工量。玻璃熔制以后各工序的加工量与日熔化量相当。

玻璃化学成分要求及原料各组分含量

（1）玻璃化学成分要求如下：

表4.

玻璃化学成分化学成分SiO2Al2O3CaOMgONa2O+K2OFe2O3SO3含量%<<（2）原料各组分含量列表如下：

表5.原料化学组成低铁硅砂：成分SiO2Al2O3Fe2O3TiO2Cr含量%方解石：成分CaOMgOFe2O3SiO2Al2O3含量%白云石：成分MgOCaOFe2O3SiO2Al2O3含量%纯碱：成分Na2CO3Fe2O3CuSO3含量%氢氧化铝：成分Al（OH）3Fe2O3Al2O3SO3含量%硝酸钠：成分NaNO3Fe2O3含量%芒硝：成分Na2SO4Fe2O3含量%金属铝粉：成分Al含量%、配料计算过程

选用方解石引入CaO，白云石引入MgO纯碱引入Na2O氢氧化铝引入Al2O3，使用芒硝作澄清剂，金属铝（铝粉）作还原剂。

设原料为干燥状态，计算时不考虑其水分问题。计算熔制100㎏玻璃所需要各种原料用量。

主要原料计算

计算方解石和白云石的用量

设方解石的用量为xkg，白云石用量为ykg，则可列出如下方程+=+=解得：x=；y=由方解石引入：Fe2O3：×=kgSiO2：×=kgAl2O3：×=kg由白云石引入：Fe2O3：×=kgSiO2：×=kgAl2O3：×=kg计算低铁硅砂用量：

白云石、方解石中引入SiO2总量为：+=玻璃配方中为%，仍需引入：则由低铁硅砂引入：Al2O3:×=Fe2O3:×=计算纯碱用量：玻璃配方中Na2O为%，而纯碱含%，转换为Na2O的量为：×62/106=则需要引入纯碱:=（4）含氢氧化铝%，转化为Al2O3的量为：%×=64074%玻璃配方中含Al2O3%，已使用的原料（白云石、方解石和低铁硅砂）中引入Al2O3量为：++=仍需要引入：—=则氢氧化铝的用量为：=根据上述计算，熔制100kg玻璃各原料用量为低铁硅砂方解石白云石纯碱氢氧化铝总计

计算辅助原料以及挥发损失的补充

计算芒硝用量Na2SO4用澄清剂时约为配合料的1%～%，取%，则Na2SO4量为：×=则芒硝量为：=相应减去纯碱用量为：=则纯碱用量为：金属铝（铝粉）用量：金属铝做还原剂，约为配合料的3％，则金属铝的用量为：×=引入Al2O3的量为：=那么氢氧化铝的用量为：﹣=由此引入Fe2O3: ×=Na2O挥发损失补充

NaO挥发约为自重的%～%，取%则应补足：×=则纯碱补足量：=实际纯碱用量为:+=由此引入Fe2O3:×=经上述损失的补充，可得熔制100kg玻璃所需各种原料实际用量为：低铁硅砂：方解石：白云石：纯碱:氢氧化铝：铝粉：芒硝：总计：

其他计算

气体率为：（）/=%在15%～20%之间，符合要求；玻璃的产率为：（100/）×100%=%玻璃每次配合料量为500Kg放大倍数=1付配合料中生料总量/100Kg玻璃所需原料总量则：放大倍数=500/=1付配合料中各原料的用量=熔制100Kg玻璃中各原料用量×放大倍数则每幅配合料中各原料的用量为：低铁硅砂：×=kg方解石：×=kg白云石：×=纯碱：×=氢氧化铝：×=铝粉：×=芒硝：×=含铁量++++=＜，符合要求含SO3×+×=＜，符合要求溶出量=产量/（1-废品率）则溶出量=500/（）=投料量=溶出量/熔成率则投料量=（）=表6.玻璃原料日用量和年用量硅砂方解石白云石纯碱氢氧化铝铝粉芒硝日用量/t年用量/万t表7.各种玻璃厚度的配比及引上速度原板玻璃厚度（mm）2356分配比例（%）10602010引上速度（m/h）95633025（注：工作时间为240天，一天24小时。)六、车间设备选型1、原料破碎图3.破碎机剖面图图4.破碎机切面图表8.设备型号设备转速加料块度生产率功率锤式破碎机100010015—30笼磨机150045360笼式破碎机30010015—301锤式破碎机：PCB600×400（D×L）mm转子转速:1000r/min加料最大块度：100mm出料粒度：15~35mm锤子总数：20个生产率15~30t/h电动机功率：机种：2笼磨机转子尺寸：80mm（直径）最大进料度：45mm转速：1500r/min生产率；＜1mmh＜360t/h所需功率：~3笼式破碎机主轴转速：300r/min加料最大块度：100mm生产率15~30t/h电机功率：机种：公式n=（GH÷G台时）×n主机台数GH：——要求主机小时产量（t/h）G台时主机标定台数产量（t/h）储备系数N=(500/24/15)*=根据以上计算结果,各需要两套破碎机2、称量设备LCS30型流量称表9.流量称具体规格规格名称具体数据测量速度30吨/小时称量范围40～100公斤精度等级X（）级主机功率250瓦气源压力兆帕适用物料粮库，码头，仓储等颗粒状物料的工艺量。生产投资机构特点流量累积功能；定量投料功能，数据上传或打印功能公式n=（GH÷G台时）×n主机台数GH：——要求主机小时产量（t/h）G台时主机标定台数产量（t/h）储备系数N=(500/24/30)*=根据以上计算结果，总计需要1台称量机2、料仓窑头料仓设置于投料机上部，根据生产经验，窑头料仓储料时间不宜太长，因为里面温度较高，水分蒸发，料结块不宜顺畅放入投料仓。因此设计窑头料仓储料时间不超过2小时，本设计采用2小时，料仓的料满系数为，配合料容重为m32小时用量=2/24×日加料量=2/24×500=相应体积==30m3则要求料仓容积=30/=38m3考虑到防止成拱和加料位置，采用偏口仓。料仓为矩形角锥体仓.3、熔窑平板玻璃熔炉属于属浅池横焰池窑，平板玻璃熔窑的结构主要包括：投料系统、熔制系统、热源供给系统、废气余热利用系统、排烟供气系统等。如下图所示图5.玻璃窑炉平面图图6.玻璃窑炉立面图1投料池位于熔窑的起端，是一个突出于窑池外面的和窑池相通的矩形小池。投料口包括投料池和上部挡墙（前脸墙）两部分，配合料从投料口投入窑内。2熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部位。熔化部前后由熔化区和澄清区组成；上下又分为上部火焰空间和下部窑池。其中上部空间又称为火焰空间，由前脸墙、玻璃液表面、窑顶的大碹与窑壁的胸墙所围成的充满火焰的空间；下部池窑由池底和池壁组成。也就是说熔化区的功能是配合料在高温下经物理、化学反应形成玻璃液，而澄清区的功能是使形成的玻璃液中的气泡迅速完全排出，达到生产所需的玻璃液质量。熔化部的下部池窑由池底和池壁组成，池窑是配合料熔化成玻璃液并进行澄清和均化的部位，它应该能供给足够量的熔化完全的透明玻璃液。为使窑池达到一定的使用年限，池壁厚度一般在250～300㎜.池底厚度根据其保温情况而异，不采用保温带池底厚度一般为300㎜图7.熔化部剖面结构1-窑顶；2-碹脚（碹碴）；3-上间隙砖；4-胸墙；5-挂钩砖；6-下间隙砖；7-池壁；8-池底；9-拉条；41-支柱；11-碹碴角钢；12-上巴掌铁；；13-联杆；14-胸墙托板；15-下巴掌铁；16-池壁顶铁；17-池壁顶丝；18-柱脚角钢；19-柱脚螺栓；20-扁钢；21-次梁；22-主梁；23-窑柱3小炉是玻璃熔窑的重要组成部分，是使燃料和空气预热、混合，组织燃烧的装置。它应该能保证火焰有一定的长度、亮度、刚度、有足够的覆盖面积，不发飘、不分层，还要满足窑内所需的温度和气氛的要求。冷却部的作用是将已熔化好的玻璃液均匀冷却降温，冷却部结构与熔化部结构基本相同，也包括大碹、碹碴、胸墙、池壁和池底及相应的钢结构等组成。只不过池深可以和熔化部相同也可以略低一些，大碹跨度比熔化部要小一些，因此结构上略微简单一点，但所用耐火材料根据玻璃质量的要求有所不同。冷却风的调节与控制窑炉的冷却风主要是对窑体前脸吊墙、支撑碹顶的钢碹碴、窑池池壁以及冷却部等部进行冷却的风冷设备。各部位冷却风机的型号和功率大小见下表表10.冷却风机型号序号项目电流/A功率/KW转速/rpm1池壁风机9014802碹碴风机5514803吊墙风机309804助释风机1513505助燃风机7514502搅拌机的选择搅拌机是用来加速均化、澄清设备。搅拌机一般选用变频式的电机做驱动，这样更方便调节。搅拌机的种类有水平式和垂直式，本次设计选用水平式搅拌机，一般搅拌机的插入深度不会达到玻璃液的不动层，因此搅拌机的尺寸设定：1050mm×400mm×60mm.搅拌机采用钢管弯曲盘旋而成，外形类似于矩形，钢管外径60mm。图8.烧油小炉的结构1-蓄热室顶碹；2-小炉后平碹；3-小炉斜碹；4-小炉平碹；5-熔化部；6-小炉坑底；7-蓄热室内侧墙；8-格子体；9-蓄热室外侧墙热室实际是一种余热回收装置——属于废气余热利用系统的一部分，蓄热室属于废气余热利用系统的一部分，它是利用耐火材料做蓄热体（称为格子砖），蓄积从窑内排出烟气的部分热量，用来加热进入窑内的空气。当窑内高温废气流经蓄热室格子体时，将格子砖加热，在这一过程中，格子砖的温度逐渐升高。存储在格子体内的热量在火焰转向后，将流经此格子砖的煤气或空气加热，从而保证火焰有足够高的温度，以满足玻璃熔制的需要，在这一过程中，格子砖温度逐步降低，如此循环。所以，蓄热室的作用就是将废气中所含的热量通过格子砖的吸收、蓄热作用，然后传给空气和煤气，将其加热到一定的温度，以达到节约燃料、降低成本的目的.烟道烟道是气体的通道，这就是烟道的作用。燃料在窑内燃烧后的废气从小炉下行到蓄热室，再经烟道和烟囱排入大气。烟道除了用于排烟供气以外，还可以通过设置闸板调节气体流量和窑内压力；烟道的作用是利用它的高度产生一定的抽力，来克服窑炉系统，包括烟囱本身的阻力，使空气能以一定的速度喷入窑内，并可将燃烧后的产物排出窑外。图9.烟道结构1—废热锅炉闸板；2—蓄热室炉条下部；3—支烟道；4—空气交换机闸板；5—助燃风支管；6—分支烟道闸板；7—烟囱大闸板；8—转动闸板；9—总烟道；10—大烟囱；11—分支烟道熔窑设备规格：50t/dGH玻璃溶液时产量500t/dn=（GH÷G台时）×=（500÷50）×=12由计算结果，并考虑日后扩建生产，总计需要12台全电熔窑。锡槽图10.锡槽外形尺寸示意图图11.锡槽俯视图图12.锡槽电加热布置表11.锡槽及其配套设施规格：拉引量t/d长度/m宽度/m面积㎡宽段窄段收缩段宽段窄段200GH玻璃溶液时产量500t/dG台时拉引量200t/dn=（GH÷G台时）×=（500÷200）×=3根据计算，总计需要锡槽及其配套设施（加热装置，保护气供应装置等）3套5、退火窑图13.退火窑平面布置图浮法玻璃退火窑的四大基本模块为壳体、热交换系统、电控、传动。退火窑窑长方向按工艺要求分成数个区，分别为退火前区(A区)、重要退火区(B区)、退火后区(C区)(如图7)、热风循环冷却区(D区)。由于退火窑保温区（A、B、C区）玻璃温度较高，退火时为了保证应力要求不能冷却太快，所以这三个区域均采用间接冷却法，即冷却风不直接吹在玻璃表面，而是在风管内流动，带走玻璃传给风管壁的热量，使玻璃带按确定的冷却速度进行冷却。而非保温区D区采用风嘴直吹冷却。退火窑内热交换器的作用是通过其内部流动的由风机产生的换热空气，将玻璃带释放的热辐射能置换出去，从而调节玻璃带温度。退火窑保温区的(A、B、C)板上、板下都有热交换器，在宽度方向，玻璃带上下部空间内均安装有若干排可横向分区控制的冷却风管。C区详细布置如下：1-上部吸气口；2-上部风机；3-上部集气管；4-上部吸气支管5-下部吸气口；6-下部风机；7-下部集气管；8-下部吸气支管图14.退火窑C区风管平面布置退火窑2、上部风管3、玻璃4、辊子5、防碎玻璃钢板6、下部风管图15.退火窑C区横断面结构表12.退火窑及其配套保温设施规格：区域长度（mm）输送辊传热方式辊子数（根）辊距（mm）直径（mm）A102501#-25#250150辐射+顺向冷风26#-35#400B1200036#-65#400150辐射+逆向热风或冷风C1000066#-85#400150辐射+逆向冷风D780086#-100#500150热风+强制对流合计=SUM(ABOVE)40050100G台时退火能力500t/dGH玻璃溶液时产量n=（GH÷G台时）×=（500÷180）×=由计算结果，总计需要退火窑及其配套保温设施，电控设备等4套。七、玻璃生产车间工艺布置1、车间工艺布置的作用生产车间工艺布置是工厂工艺设计的重要组成部分，她的任务是确定厂间的厂房布置和设备布置。车间工艺布置关系到工厂建成后能否正常生产、工人操作是否方便、安全以及设备维护、检修是否方便，并对环保、施工、安装、扩建、建设投资和经济效应等都有着极大的影响。因此，要求车间工艺布置做到生产流程顺畅、简捷、紧凑，尽量缩短物料的运输距离，充分考虑设备操作、维护和施工、安装及其他专业对布置的要求。车间工艺布置设计是以工艺专业为主导，并在其他专业如总图、土建、电气等的密切配合下进行的。2、车间工艺布置的依据常用的设计规范和规定：企业工艺管理规程；工厂工艺设计技术规定；工厂设计节能技术规定；机械设备安装工程施工及验收规范；压缩空气机站设计规范；建筑设计防火规范；工业企业设计卫生标准；工业企业噪声控制设计规范；工业环境保护设计规定；建材工业劳动安全与工业卫生设计规定；工业污染排放标准等。3、车间工艺布置的要求（1）最大限度地满足工艺生产、设备维修的要求;（2）充分有效地利用本车间的建筑面积和建筑体积;（3）为本车间将来的发展和厂房的扩建留有余地;（4）劳动安全与工业卫生设计符合有关的规范和规定；（5）与总体设计相配合，力求做到与相关车间的连接方便、布置紧凑、运输距离短；（6）避免人流和物流平面交叉；（7）充分注意建厂地区的气象、地质、水文等条件对车间工艺布置的特殊要求；（8）征求和了解其它专业对车间工艺布置的特殊要求。4、车间平面布置图图16.破碎车间工艺布置图图17.熔制车间平面布置图图18.退火窑车间平面布置图图19.切装车间平面图经济技术分析1、项目概况为了满足某地区生产建设的需要，调整地区产业结构，填补当地浮法玻璃的空白，拟利用本地区的资金和原材料，建立一座技术先进、产品质量高的浮法玻璃厂。其可行性研究已经完成市场预测、生产规模、工艺技术方案、建厂条件、厂址方案、环境保护、工厂组织和劳动定员及项目实施规划诸多方面的研究和多方案比较。项目经济评价在此基础上进行。项目的准收益为10%，投资回收期为年。2、项目投资及资金来源建设投资额包括：建筑工程费，土地购置费，设备购置及安装费，低值易耗品购置费，技术服务费，建设期管理费，项目基本预备费。、建筑工程费用建筑工程费是指为建筑永久性建筑物所需支付的费用。按单位建筑工程投资估算法，以单位建筑工程量投资额乘以建筑工程总量计算。估算额为2400万元。包括建筑物改扩建；道路及硬化，绿化、其他费用土地购置费用，估计购置土地15330m2,，单价1000元/m2，则购置土地的价格为15330*1000=15330万元前期工作费用估计额50万元，勘察设计估计额20万元，建设单位管理35万元等、设备购置及安装购置的设备包括：生产设备，运输设备，办公设备三方面其中生产设备为：设备总价13100万元。运输设备：预算为100万元办公设备：预算为200万元总计价格为：13100+100+2000=13400万元设备安装及技术服务估计额100万元、预备费指的是在项目在实际运行中难以预料的而必要的费用而实现预留的费用，又称不可预见费。估算为2000万元。、流动资金投资额考虑本项目成本是一项综合性指标，能基本反映各方面的资金占用情况和生产经营管理水平的实际情况，根据相似项目的拟定情况，确定本项目的流动资金投资额为10000万元。本项目总投资汇总表如下：编号名称单位/万元备注1建筑物改扩建22007800平米2道路及硬化1003绿化1004土地费用153305前期工作费506配套费907勘察设计费208工程咨询监理费109建设单位管理费3510设备购置费1340011设备安装费10012基本预备费150013涨价预备费50014固定资产投资3200015流动资金50016项目总投资33435表年最新银行存贷款基准利率表贷款期限年利率%一年以内（含一年）一年至五年（含五年）五年以上3、员工工资及福利全厂员工总数为300人，员工平均基本工资加奖金万元/年，员工福利（各种保险、基金）为工资比例的20％。全年人工费用＝××300＝1440万元4、固定资产折旧本项目采用直线法计算固定资产的折旧费用。公式为：年折旧率=(1-预计净残值率)÷预计使用寿命(年)×100%各项折旧费如下表表14.折旧费用表编号名称预计净残值率%预计使用寿命（年）年折旧率年折旧费/万元1机械设备515%2房屋、建筑物320%3工、器具、家具45%4总计：万元5.、产品销售本工厂的主要生产产品为：有色玻璃，无色玻璃，以及部分超白压延太阳能玻璃原片、超白压延太阳能钢化玻璃；根据市场行情，定价如下表所示：企业全年总销售收入＝14936+