無(wú)機(jī)非金屬材料工廠設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)(論文) 學(xué)院名稱(chēng)材料與化學(xué)化工學(xué)院專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)材料科學(xué)與工程(非金屬方向)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)任課教師填寫(xiě)說(shuō)明①用A4紙雙面打印(封面雙面打印)或在A4大小紙上用藍(lán)黑色水筆書(shū)寫(xiě)。②打印排版：正文用宋體小四號(hào)，1。5倍行距，頁(yè)邊距采取默認(rèn)形式(上下2.54cm,左右2。54cm,頁(yè)眉1.5cm,頁(yè)腳1.75cm).字符間距為默認(rèn)值(縮放100%,間距：標(biāo)準(zhǔn));頁(yè)碼用小五號(hào)字底端居中。題目(二號(hào)黑體居中);摘要(“摘要”二字用小二號(hào)黑體居中，隔行書(shū)寫(xiě)摘要的文字部分，小4號(hào)宋體);號(hào)黑體);第1章××(小二號(hào)黑體居中，段前0。5行)1。1×××××小三號(hào)黑體×××××(段前、段后0.5行)1。1.1小四號(hào)黑體(段前、段后0。5行)參考文獻(xiàn)(黑體小二號(hào)居中，段前0.5行),參考文獻(xiàn)用五號(hào)宋體，參照《參考七一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)21.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求31.3.2工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容3二、工藝設(shè)計(jì)42.1前言42.2物料衡算62.2.1物料衡算的目的62.2.4配料計(jì)算8一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1。1設(shè)計(jì)題目年產(chǎn)80萬(wàn)重箱鈣鎂鋁硅玻璃的工藝設(shè)計(jì)。1。2設(shè)計(jì)依據(jù)玻璃化學(xué)成分見(jiàn)表1表1玻璃化學(xué)成分表表2原料化學(xué)成分表硅石粉硅砂白云石純堿芒硝石灰石長(zhǎng)石4損失量21含水量3311。3設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求(2)工藝流程的選擇及論證；(3)主要工藝指標(biāo)確定；(2)節(jié)約投資，保證經(jīng)濟(jì)效益；(5)設(shè)計(jì)過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家方針、政策、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。表3主要工藝技術(shù)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱(chēng)單位指標(biāo)備注1玻璃獲得率%2芒硝含率%43碎玻璃摻入量%注：計(jì)算基礎(chǔ)100Kg玻璃液計(jì)算精度0.01英國(guó)Pilkington兄弟在20世紀(jì)50年代浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)明付出了堅(jiān)持不懈的努力，自1953年開(kāi)始到1959年取得了成功耗時(shí)7年，投入了400萬(wàn)英鎊。同時(shí)美國(guó)的Ford公司也為浮法玻璃的成功做出了很多貢獻(xiàn)，但是Ford公司遞交專(zhuān)利申請(qǐng)書(shū)時(shí)比Pilkington兄弟晚了幾個(gè)月，而讓Pilkington兄弟獨(dú)享了此項(xiàng)殊榮.浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融錫表面成型為平板玻璃而得名.這種生產(chǎn)方法于規(guī)模增大：由于成型是在熔融金屬表面進(jìn)行，因此可以獲得雙面火拋光的優(yōu)質(zhì)鏡面，其表面平整度、平行度可以與機(jī)械磨光玻璃相媲美，而機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性又優(yōu)于機(jī)械磨光玻璃；同時(shí)，采取該講法可以生產(chǎn)出厚度在0.5～25mm之間的多種品種、規(guī)格璃生產(chǎn)工藝的出現(xiàn)和不斷發(fā)展。使得其它的生產(chǎn)工藝逐漸被淘汰，只有Colburgh法除了英國(guó)Pilkington公司的浮法技術(shù)之外，還有美國(guó)Pittsburgh技術(shù)比較有名。1975年，美國(guó)Pittsburgh平板玻璃公司宣布，他們?cè)赑ilkington的工藝基礎(chǔ)具有更好的內(nèi)在質(zhì)量和橫向平直性.自1959年2月浮法玻璃生產(chǎn)成功以來(lái)，浮法玻璃得到迅速的推廣.截至2003年，全世界已有36個(gè)國(guó)家和地區(qū)建成了140多條浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)，總量達(dá)到3億噸左右，并占到平板玻璃總量的80%以上，目前國(guó)外一些大公司掌握了較為先進(jìn)的玻璃制造技術(shù)，可以生產(chǎn)出0。5~25mm之間各種厚度的浮法玻璃，其玻璃熔窖拉引規(guī)模也在150～100t/d之間不等.當(dāng)今世界的玻璃市場(chǎng)上，玻璃與玻璃加工業(yè)主要由5家玻璃公司所壟斷，其總生產(chǎn)能力占全球玻璃生產(chǎn)能力的70%以上，僅日本旭硝子一家公司的市場(chǎng)占有率就達(dá)到了21%,英國(guó)皮爾金頓公司為12%,美國(guó)PPG11%。我國(guó)浮法玻璃生產(chǎn)工藝從1965年開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，到1971年生產(chǎn)性試驗(yàn)線(xiàn)建成投產(chǎn)并取得成功，用了近7年的時(shí)間。在試驗(yàn)線(xiàn)投產(chǎn)時(shí)只能生產(chǎn)6mm厚的玻璃，到1972年，能夠玻璃；1978年，對(duì)試驗(yàn)線(xiàn)時(shí)行了熔窯該燒重油、擴(kuò)大生產(chǎn)能力的改建；1980年，國(guó)內(nèi)僅有的一條試驗(yàn)線(xiàn)已能的生產(chǎn)出3~10mm厚度的浮法玻璃；1981年4月，試驗(yàn)線(xiàn)采取的生產(chǎn)技術(shù)通過(guò)國(guó)家級(jí)技術(shù)鑒定，獲國(guó)家銀自“洛陽(yáng)浮法”誕生以來(lái)，我國(guó)玻璃工業(yè)進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期.浮法玻璃技術(shù)為世界上生產(chǎn)規(guī)模最大的平板玻璃生產(chǎn)國(guó).截至2009年底，我國(guó)已建成投產(chǎn)的浮法玻璃生產(chǎn)線(xiàn)有125條，而采用“洛陽(yáng)浮法”技術(shù)的生產(chǎn)線(xiàn)多達(dá)八十余條，其日拉引量一般/年。目前，我國(guó)玻璃工業(yè)先后在日熔化量、玻璃技術(shù)裝備、節(jié)能降耗、環(huán)境保護(hù)、外的差距也正逐步縮小，我國(guó)浮法工藝技術(shù)從20世紀(jì)80年代已開(kāi)始身發(fā)展中國(guó)家出口.與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)玻璃企業(yè)規(guī)模一般比較小，并且技術(shù)水準(zhǔn)參差不齊.目前，我國(guó)有大大小小的玻璃企業(yè)幾百家，但普遍存在著規(guī)模小、整體水平不高、結(jié)構(gòu)單一,最大的玻璃集團(tuán)年銷(xiāo)售額僅2~3億美元，與國(guó)外大公司相比差距很大.術(shù)、裝備的新突破，并在新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、功能化、環(huán)保等多方面加大技術(shù)研究力度，以促進(jìn)玻璃工業(yè)可持續(xù)發(fā)展.2.2物料衡算2。2.1物料衡算的目的根據(jù)玻璃組成和所用的化學(xué)組成來(lái)進(jìn)行配料計(jì)算。在計(jì)算中。應(yīng)該認(rèn)為在加熱的過(guò)程中全部分解逸出，而分解后的氧化物則全部轉(zhuǎn)入玻璃組成中去.隨著對(duì)制品質(zhì)量要飛料損失以及玻璃的組成等.因而在配料計(jì)算時(shí)，應(yīng)對(duì)某些組(1)芒硝含率根據(jù)工藝技術(shù)指標(biāo)要求：芒硝含率=4%。碎玻璃摻入率指配合料中碎玻璃用量與配合料總量之比，即：根據(jù)工藝技術(shù)指標(biāo)要求：碎玻璃摻入量=20%。表1玻璃化學(xué)成分表表2原料化學(xué)成分表硅石粉硅砂白云石純堿芒硝石灰石長(zhǎng)石4損失量211含水量331表3主要工藝技術(shù)指標(biāo)表序號(hào)指標(biāo)名稱(chēng)單位指標(biāo)備注12玻璃獲得率芒硝含率%%43碎玻璃摻入量%注：計(jì)算基礎(chǔ)100Kg玻璃液計(jì)算精度0。01以100Kg玻璃液為基礎(chǔ)進(jìn)行配料計(jì)算。設(shè)純堿和芒硝的用量分別為A和B,單位Kg,則：純堿B=1.33Kg(2)白云石用量C(引入MgO5。8Sio:4%×C+56.31%×D+99.35%×E+2.6%×FCa):31%×C+0.98%×D+0.15%×E+54%Mg0:21.2%×C+1.5%×D+0.1%×E+0.94%×F=5.8以100Kg玻璃液為基準(zhǔn)的配料如表4所示。表4100Kg玻璃液配料表原料用量Si023CaOMgONa20Fe203損失量含水量23設(shè)碎玻璃的摻入量為G,原料總量為H,單位Kg,則：年產(chǎn)80萬(wàn)重箱，即：80×50=4000萬(wàn)Kg碎玻璃量：4000×21.45%=858.0萬(wàn)Kg干基原料總量：4000×85.8%=3432.00萬(wàn)Kg各原料原料總量的百分率：各原料占原料總量的百分率見(jiàn)5原料純堿芒硝白云石長(zhǎng)石硅石粉石灰石合計(jì)用量百分率2干基原料各原料用量：干基原料各原料用量=原料總量×各原料占原料總量的百分率純堿=3432.00×1.22%=41.79萬(wàn)Kg芒硝=3432.00×0.064%=2.20萬(wàn)Kg白云石=3432.00×21.44%=735.92萬(wàn)Kg長(zhǎng)石=3432.00×48.33%=1658.81萬(wàn)Kg硅石粉=3432.00×27.46%=942.37萬(wàn)Kg石灰石=3432.00×1.48%=50.90萬(wàn)Kg各原料水分含量及損失量見(jiàn)表6原料純堿芒硝白云石長(zhǎng)石硅石粉石灰石合計(jì)損失量含水量0濕基原料各用量：需求原料各用量：得到下表：80萬(wàn)重箱玻璃需要的原料如表7所示.表780萬(wàn)重箱玻璃需要的原料表(單位：萬(wàn)Kg)原料純堿芒硝白云石長(zhǎng)石硅石粉石灰石碎玻璃合計(jì)干基濕基910063706370需求72.3系統(tǒng)工藝流程的確定選擇工藝流程，首先要保證產(chǎn)品的質(zhì)量要求，在滿(mǎn)足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下，盡量簡(jiǎn)化流程，縮短生產(chǎn)周期.工藝流程的選擇還應(yīng)充分體現(xiàn)技術(shù)上的先進(jìn)性和可靠性。要注意吸收類(lèi)似工廠在實(shí)踐中所積累的豐富經(jīng)驗(yàn)。選用新設(shè)備、新技術(shù)、新工藝時(shí)要充分檢查，反復(fù)認(rèn)證，認(rèn)真核實(shí)。種及質(zhì)量要求；模及技術(shù)裝備水平；原料的產(chǎn)品品工廠規(guī)建廠地半工業(yè)原料的破碎及篩分在工廠屬于初級(jí)加工過(guò)程。進(jìn)入工廠的天然礦物原料，一般具有較大的塊度(如石灰石、石膏、砂巖等),需進(jìn)行破碎，以適應(yīng)下一道工序?qū)ξ锪?2)物料的粒度，包括進(jìn)料粒度、出料粒度、破碎系統(tǒng)地破碎比等.主機(jī)平衡計(jì)算確定的破碎車(chē)間要求小時(shí)產(chǎn)量，是破碎機(jī)選擇的依據(jù)，可據(jù)此確(2)物料的物理性質(zhì)，包括硬度、塊度、雜質(zhì)含量與形狀.(1)硅石粉：直接購(gòu)買(mǎi)外面的合格粉料，不用粉碎，進(jìn)入料倉(cāng)；石灰石：當(dāng)石灰石中含有較多的黏性?shī)A縫土(裂隙土)時(shí)，采用破碎兼烘干流程(想破輸送窯頭料倉(cāng)投料機(jī)電子秤提升機(jī)氮?dú)湔咎嵘龣C(jī)玻璃應(yīng)力儀橫切、縱切掰邊機(jī)裝箱純堿石灰石白云石硅砂碎玻璃攪拌機(jī)錘式破碎機(jī)卡脖煤粉芒硝退火窯圖1浮法玻璃生產(chǎn)工藝流程圖設(shè)備選型應(yīng)考慮的因素：(1)滿(mǎn)足生(1)選出的設(shè)備應(yīng)滿(mǎn)足既定的生產(chǎn)能力要求并適應(yīng)工藝操作的特點(diǎn)；(4)盡量采用已成批生產(chǎn)的技術(shù)上先進(jìn)成熟的設(shè)備.顎式破碎機(jī)2)對(duì)輥破碎機(jī)粉碎粘濕物料.3)籠形碾4)反擊式破碎機(jī)(3)稱(chēng)量設(shè)備強(qiáng)制混合機(jī).(6)加料機(jī)械(1)硅砂和精砂的篩分熔制玻璃用硅砂的顆粒直徑應(yīng)在0.15-0.8mm之間，其中0。25-0.5mm的顆粒應(yīng)不少于50%,0。1mm以下的不超過(guò)5%。一般工廠所購(gòu)買(mǎi)的硅砂和精砂已經(jīng)破碎根據(jù)原料用量表，石灰石與白云石的破碎總量約96t,在物料的破碎中一般粗碎斗式提升機(jī)→對(duì)輥破碎機(jī)→三層篩90mm之間的松軟用量，由于芒硝的易潮解，結(jié)成塊狀，所以需要破碎，再進(jìn)行篩分。純堿(芒硝)→料斗→籠形碾→斗式提升機(jī)→六角篩外購(gòu)碎玻璃→顎式破碎機(jī)→洗滌→風(fēng)干→中間倉(cāng)→原料車(chē)間對(duì)于一般噸位的混合可采用強(qiáng)制式混合機(jī)。利用旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片使固定容器內(nèi)的物料進(jìn)行混合。一般講，其混合強(qiáng)度較大，而且大大降低了物料對(duì)