【正文】 每噸玻璃液占有冷卻部面積為： m2/(tF冷＝F熔＝＝ 冷卻部寬一般為熔化部寬的75~90%，取90%，則：B冷＝B熔90%＝＝（m）根據(jù)池底排磚的需要，而且磚肯定是完整的，磚尺寸為3003001000 mm。1℃范圍內(nèi)。冷卻部的溫降主要是通過冷卻部本身外表面的自然散熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。 卡脖寬：4 m 卡脖長(zhǎng)：6 m （2）氣體空間分隔裝置設(shè)計(jì)采用矮碹來(lái)分隔火焰空間，選取矮碹的股跨比1/10。這樣可以減少玻璃液的回流，減低能耗。 卡脖及氣體空間分隔裝置設(shè)計(jì) （1）卡脖 卡脖是熔化部和冷卻部之間的通道，其作用是減少流向冷卻部的熱氣流和玻璃液流量，并且使玻璃液通過卡脖后能用較少的冷卻面積見玻璃液冷到成型所需要的溫度。本設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)大型斜毯式投料機(jī)，每臺(tái)寬為3400(mm)。投料池的寬度取決于投料機(jī)的寬度和所用投料機(jī)的臺(tái)數(shù)，希望投料池的寬度上被投料機(jī)排滿，兩側(cè)不要留得過空（一般取50~100mm），以防玻璃液溢出和散熱過多。 （2）大碹 火焰空間跨度：s＝B＋2C＝11400＋2300＝12000mm 大碹股高：大碹股跨比一般在1/8~1/10s，選取1/7s。 燃油熔窯的胸墻高度一般在1500~2000 mm之間，過高時(shí)散熱量大，不節(jié)能，過低時(shí)，火焰容易燒損碹腳。 火焰空間設(shè)計(jì) （1）胸墻 每側(cè)胸墻從池壁內(nèi)側(cè)外移300 mm，這樣固定胸墻后可以防止池壁磚侵蝕后胸墻下傾，避免火焰過長(zhǎng)燒損胸墻。 池窯深度 池深選取 選取h＝ m選取淺池的原因是減少玻液的回流，節(jié)能效果好；由于上層玻璃液液流厚度與熔化池深成正比，池深變淺，上層液流厚度隨之減少，有利于玻璃液澄清，提高玻璃的質(zhì)量。熔化面積F＝B＇ L＝24＝ （m2） 實(shí)際熔化率K＝t/（m2 則 由于磚必須是整塊的，故需要38塊池底磚。 小爐間距大，可以有效提高火焰的覆蓋面積，1小爐前臉墻距離長(zhǎng)些，可以適當(dāng)提高1小爐的火焰溫度，加速配合料的熔化，提高熔化率和熱效率；另外有利于減輕對(duì)前臉墻或L型吊墻的燒損，減輕飛料對(duì)2小爐蓄熱室格子體的堵塞、侵蝕。d）。/Q天然氣=（26000） =（m3） 每天的耗油量：600000=（m3） 每小時(shí)的耗油量：（m3） 則玻璃熔窯的熱效率為： 玻璃形成熱/融化1kg玻璃液的耗熱量 =第4章 池窯尺寸及其他的設(shè)計(jì) 熔化部尺寸的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)步驟如下： （1）熔化量 熔化量取600 t/d （2）熔化率 ~ t/（m2 熔化面積F熔＝ ；熔化量：600t/d P=600000/（24）=h)； w向周圍空氣散失的熱量 167400kJ/（m2 取空氣過剩系數(shù)α＝ 天然氣燃燒的計(jì)算見表35及36。理論上，窯內(nèi)過剩系數(shù)α1時(shí)，燃嬈中有多余的O2，具有氧化能力，窯內(nèi)為氧化氣氛；當(dāng)α＝1時(shí)，燃燒產(chǎn)物中無(wú)多余的O2和未燃嬈完全的CO，窯內(nèi)為中性氣氛；當(dāng)α1時(shí)，燃燒產(chǎn)物中含有一定的CO，具有還原能力，窯內(nèi)為還原氣氛。下面以3mm玻璃計(jì)算 95524=（t/d） (2) 產(chǎn)生碎玻璃量 （）=（t/d） % 碎玻璃回熔窯量:（%）= (3）由配合料熔成玻璃液量:=（t/d）第3章 熱工計(jì)算 耗熱量的計(jì)算 已求得的數(shù)據(jù) （1）原料組成見表31。 表210 產(chǎn)量表 重量箱2mm241430=（m2）3mm24955=（m2）5mm24580=（m2）6mm24480=（m2） （5）產(chǎn)量匯總見表211。 表28 完成各類產(chǎn)品所需生產(chǎn)天數(shù) 工作日比例2mm3105000/（241430）=3mm10350000/（24955）=5mm3726000/（24580）=6mm1035000 /（24480）= 因 ++++=＜345 ，所以能完成生產(chǎn)任務(wù) （3）各種厚度玻璃全年平均生產(chǎn)天數(shù)見表29。產(chǎn)品年產(chǎn)量箱數(shù)：600000345/50=3105000（重量箱） （1）產(chǎn)品任務(wù)見表27。 各項(xiàng)產(chǎn)品相關(guān)參數(shù)見表26。 計(jì)算如下： 2000㎏中砂巖的干基用量為： (kg) ( kg) 根據(jù)需求配合料的水分為4%，所以 (kg) (kg) 。 表24 由校正后的砂巖和鉭鈮石引入各氧化物的量 單位：kg原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O砂巖長(zhǎng)石 （6）校正純堿用量和揮散量 設(shè)純堿用量x kg，揮散量ｙkg 得 x=(kg) y=(kg) （7）把上述計(jì)算結(jié)果匯總成原料用料表 25。 表22 由砂巖和長(zhǎng)石引入的各氧化物的量 原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O砂巖長(zhǎng)石 （4）白云石和石灰石用量計(jì)算 設(shè)白云石x kg，石灰石ｙkg 解得 x=(kg) y=(kg) 由白云石和石灰石引入的各氧化物的量見表23。而且要求塊度要均勻，不宜過大或過小。工藝上有利于配合料的熔化、澄清、節(jié)能降耗、降低成本等，符合環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 ④ 玻璃獲得率 玻璃獲得率= ⑤ 碎玻璃引入率在生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)總有一定量的碎玻璃，如生產(chǎn)中不合格產(chǎn)品及切裁下來(lái)的邊子等。 ② 芒硝含率芒硝含率= 芒硝含率隨熔化溫度、火焰氣氛及玻璃液澄清質(zhì)量而定，同時(shí)也與重油中硫分含量有關(guān)。 玻璃成分及相關(guān)參數(shù) （1）玻璃的設(shè)計(jì)成分見表11 （2）各種原料的化學(xué)組成見下表21 表21 玻璃原料成分 單位：% （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） LSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2ONa2CO3Na2SO4C砂巖長(zhǎng)石石灰石白云石純堿芒硝煤粉 (3). 配料工藝參數(shù)與所設(shè)數(shù)據(jù) ① 純堿飛散率 純堿飛散率=純堿飛散率于純堿的物理性質(zhì)（容重、顆粒組成等）、配合料水分、加料方式、熔化溫度等因素有關(guān)。例如在進(jìn)行粗算時(shí)，在砂巖和長(zhǎng)石用量中沒有考慮其他原料所引入的SiO2和Al2O3,所以應(yīng)進(jìn)行校正。在進(jìn)行粗算時(shí)，可以選擇含氧化物種類最少或用量最多的原料開始計(jì)算。 計(jì)算步驟配料計(jì)算步驟如下：第一步先進(jìn)行粗算。在進(jìn)行配合料的計(jì)算時(shí)，應(yīng)假設(shè)原料中的氣體物質(zhì)在加熱過程中全部分解逸出，而其分解后的氧化物全部轉(zhuǎn)入玻璃成分當(dāng)中。利用有關(guān)玻璃性質(zhì)的計(jì)算公式，對(duì)所設(shè)計(jì)的玻璃的主要性質(zhì)進(jìn)行了預(yù)算，所設(shè)計(jì)玻璃的應(yīng)變點(diǎn)、退火點(diǎn)、變形點(diǎn)、軟化溫度、操作點(diǎn)等均滿足玻璃形成的工藝要求；玻璃的各種主要性質(zhì)符合鈉鈣硅浮法玻璃的一般性質(zhì)要求；所以，上述所設(shè)計(jì)的玻璃成分合理。K1 ~（m）之間，合理。表19 各組分熱導(dǎo)率加和系數(shù)組分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O熱導(dǎo)率加和系數(shù)－求得玻璃的熱導(dǎo)率λ為： =熱導(dǎo)率十分重要，在設(shè)計(jì)熔爐、設(shè)計(jì)玻璃成形壓膜以及計(jì)算玻璃生產(chǎn)工藝熱平衡時(shí)，都要先知道材料的熱導(dǎo)率。玻璃是一種熱的不良導(dǎo)體，其熱導(dǎo)率較低，~（m）之間。K)之間，合理。k)根據(jù)公式14和表17可知玻璃在15~100℃范圍內(nèi)的比熱容c為： =(kg) =(kg比熱計(jì)算公式如下： （15）式中 Pｉ—玻璃中某氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%； cｉ—玻璃中各種氧化物的比熱容系數(shù)。各種玻璃的比熱容一般介于335~1047J/(kgy氧化物= （13）Y氧化物= （14）表16各組分對(duì)應(yīng)的y和Y組分SiO2CaOMgO總和y氧化物Y氧化物（%） 在0~400℃溫度范圍內(nèi)高橋的加和性計(jì)算系數(shù)[3]如下表。采用體積膨脹系數(shù)的場(chǎng)合比較少，因此玻璃熱膨脹系數(shù)一般指線膨脹系數(shù)。 玻璃受熱后都要膨脹，膨脹多少是由它們的線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)來(lái)表示。表15 各氧化物的Knapp加和系數(shù)組分SiO2Al2O3CaOMgONa2OKnapp系數(shù)根據(jù)表11玻璃的成分求得： SiO2: = Al2O3： = CaO: = MgO: = Na2O: ==㎝3, 符合一般鈉鈣硅玻璃的密度。 g/cm3左右。它主要取決于構(gòu)成玻璃原子的質(zhì)量，也與原子的堆積緊密程度以及配位數(shù)有關(guān)，是表征玻璃結(jié)構(gòu)的一個(gè)標(biāo)志。表14 各氧化物的表面張力因數(shù)組分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O324585440492549122根據(jù)表11玻璃成分可以求得：==103N/m符合硅酸鹽玻璃表面張力的一般值。 計(jì)算公式：σ= （12）式中 σ — 玻璃的表面張力； — 各種氧化物的平均表面張力因數(shù)； —每種氧化物的摩爾分?jǐn)?shù)。 表13 各溫度所對(duì)應(yīng)的粘度 應(yīng)變點(diǎn)轉(zhuǎn)變點(diǎn)退火點(diǎn)變形點(diǎn)軟化點(diǎn)操作點(diǎn)熔化點(diǎn)粘度η101210710310 lgη12731溫度T(℃) 玻璃表面張力σ 熔融玻璃的表面張力在玻璃制品的生產(chǎn)中有著重要的意義，特別是在玻璃的澄清、均化、成形、玻璃液與耐火材料相互作用等過程中起著重大的作用。設(shè)以100g 原料為基準(zhǔn)，根據(jù)原料成分表11得各氧化物折合系數(shù)見表12。s)，該體系適用的范圍為10～1012Pa即以氧化物的物質(zhì)的量/SiO2的物質(zhì)的量表示。在熔制過程中，石英顆粒的溶解、氣泡的排除和各組分的擴(kuò)散都與粘度有關(guān)。本次設(shè)計(jì)玻璃的主要成分見表11。%~%。K2O代替Na2O具有“雙堿”效應(yīng)，提高玻璃化學(xué)穩(wěn)定性，減少玻璃的析晶，改善玻璃的析晶傾向。但過多的Na2O會(huì)降低玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性及機(jī)械強(qiáng)度，還容易使玻璃析堿、發(fā)霉，并使生產(chǎn)成本增加。生產(chǎn)中MgO對(duì)玻璃液的粘度有復(fù)雜的作用，當(dāng)溫度高于1200℃時(shí)，會(huì)使玻璃的粘度降低，而在1200~900℃之間，又有使玻璃液的粘度增加的傾向，低于900℃反而使玻璃的粘度下降，因此，玻璃中MgO含量不宜太大，%左右。%~%。高溫時(shí)降低玻璃液粘度，低溫時(shí)增加玻璃液粘度，亦可調(diào)整玻璃的料性，提高玻璃的硬化速度。%~%。 （2） Al2O3 少量的Al2O3在玻璃中為四面體結(jié)構(gòu)，起到補(bǔ)網(wǎng)的作用，也可以提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，稱為網(wǎng)絡(luò)中間體。其缺點(diǎn)是熔點(diǎn)高、粘度大，使玻璃熔化、澄清和均化困難，能耗增加。它賦予了玻璃一系列優(yōu)良性能，如透明度、機(jī)械強(qiáng)度、透紫外光性、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等。浮法玻璃中多種氧化物的作用及用量如下。 第1章 玻璃成分評(píng)估 玻璃成分設(shè)計(jì)要求玻璃成分設(shè)計(jì)要求： （1） 必須滿足使用性質(zhì)的要求，即依賴于成分和性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單關(guān)系； （2） 所設(shè)計(jì)的成分必須能夠形成玻璃并具有較小析晶傾向，因而可以借助于玻璃形成區(qū)域圖和相圖來(lái)確定； （3） 必須符合熔制、成型等工藝要求。(6) 節(jié)省投資，材料配置上注重實(shí)用性，不搞花架子。(