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%） SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O SO3 总计 72.4 2.10 0.2 6.4 4.2 14.5 0.2 100 表2 各种原料的化学成分（%） 原料 含水量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O Na2SO4 CaF2 C 硅砂 4.5 89.43 5.26 0.34 0.42 0.16 3.48 砂岩 1.0 98.76 0.56 0.10 0.14 0.02 0.19 菱镁石 — 1.74 0.29 0.42 0.71 46.29 白云石 0.3 0.65 0.14 0.13 33.37 20.12 纯碱 1.8 57.94 芒硝 4.2 1.15 0.29 0.14 0.50 0.37 41.47 95.03 萤石 — 24.62 2.18 0.43 51.56 70.08 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%／121.21 x=1.51kg 由表2可知，引入1.47kg萤石将带入的氧化物量分别为 SiO2 1.51×24.62%-0.12=0.25kg Al2O3 1.51×2.18%=0.04kg Fe2O3 1.51×0.43%=0.01kg CaO 1.51×51.56%=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)=0.12kg 1.2 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） SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O 0.07 0.02 0.01 0.03 0.02 2.61 1.3 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=0.34kg 1.4 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=72.08 0.0526x+0.0056y=2.10-0.04-0.02=2.04 得x=34.32kg y=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 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O 硅砂 30.69 1.81 0.12 0.14 0.06 1.19 砂岩 41.39 0.24 0.04 0.06 0.01 0.08 1.5 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=5.39 0.2012x+0.4629y=4.2-0.06-0.01-0.02=4.11 得x=16.1