Расчет состава шихты
Кварцевый песок С вычисленным количеством полевого шпата и известковой муки в стекло вводиться. Где — количество оксидов, переходящих в стекло из каждого сырьевого материала последовательно; Расчетное количество каждого сырьевого материала в шихте на 100 мас.ч. стекла, масс.ч.; Сода В процессе варки из одной молекулы Na2СО3 в стекле образуется одна молекула Na2O: Оксиды переходящие в стекло… Читать ещё >
Расчет состава шихты (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Исходные данные для расчета шихты:
- · Заданный химический состав стекла представлен в табл.1.1,
- · Химические составы сырьевых материалов, представлены в табл. 1.2.
- · Поправочные коэффициенты на улетучивание компонентов стекла при варке представлены в табл.1.3. стекло сульфат натрий шихт
Таблица 1.1 Заданный химический состав бутылочного стекла марки ЗТ-1(масс.%).
SiO2. | Na2O. | CaO. | MgO. | Al2O3. | Cr2O3. | Fe2O3. | |
71,70. | 13,8. | 9,7. | 2,30. | 1,90. | 0,2. | 0,4. | 100,0. |
Таблица 1.2 Химический состав сырьевых материалов, (масс.%).
Месторождение. | Сырьевые материалы. | SiO2. | Na2O. | Na2SO4. | MgO. | CaO. | Na2СО3. | Al2O3. | Cr2O3. | C. | Fe2O3. |
г. Йошкар-Ола пос. Силикатный. | Песок кварцевый необогащенный. | 96,89. | ; | ; | ; | ; | ; | 0,94. | ; | ; | 0,25. |
ОАО «Березниковский содовый завод», г. Березники. | Сода кальцинированная техническая (высший сорт). | ; | ; | ; | ; | ; | 99,4. | ; | ; | 0,003. | |
ООО «Ронгинский карьер», пос. Советский. | Известковая мука. | 4,5. | ; | ; | ; | 30,0. | ; | ; | ; | 0,2. | |
ОАО «Вишневогорский ГОК» Челябинской области. | Полевой шпат ТУ 5726 -036- 193 861−96. Марка ПШС-0,21- 21, ПШС-0,50−21. | 62,0. | ; | ; | ; | ; | 21.6. | ; | ; | 0,37. | |
ООО «Волжский Оргсинтез», г. Волжский, Волгоградской обл. | Сульфат натрия Технический ГОСТ 6318–77. | ; | ; | 99.9. | ; | ; | ; | ; | ; | 0,003. | |
ООО «Капитал Магнезит», пос. Андреево Владимирской обл. | Доломитовая мука ТУ 5743−005−21 079 129−00. | ; | ; | ; | 20.06. | 30.24. | ; | 0.32. | ; | ; | 0,11. |
ООО «Коллоидно-графитовые препараты» г. Воскресенск Московской обл. | Портахром А38. | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | 46.0. | ; | 0,05. |
ООО «Терсь» г. Шахты Ростовской обл. | Уголь. | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; | 92.0. | 0,03. |
Таблица 1.3 Поправочные коэффициенты на улетучивание оксидов.
Компоненты стекла. | SiO2. | Na2O. | CaO. | MgO. | Al2O3. | Cr2O3. | Fe2O3. |
Поправочный коэффициент. | 1,00. | 1,032. | 1,00. | 1,00. | 1,00. | 1,00. | 1,00. |
Расчет шихты на 100мас.ч. стекла производится по выражению 1.
мас.ч., (1).
где — количество сырьевого материала в шихте, мас.ч.
— заданное содержание оксида в стекле, мас %.
— поправочный коэффициент на улетучивание оксида при варке.
— содержание заданного оксида в сырьевом материале, мас %.
Оксиды переходящие в стекло с сырьевым материалом, рассчитываются по выражению 2.
(2).
где — количество оксидов, переходящих в стекло из каждого сырьевого материала последовательно;
— расчетное количество каждого сырьевого материала в шихте на 100 мас.ч. стекла, масс.ч.;
— содержание оксидов последовательно в каждом сырьевом материале, масс.%;
— поправочный коэффициент на улетучивание оксидов.
· Доломитовая мука Количество доломитовой муки в шихте.
мас.ч С доломитом в стекло переходит.
мас.ч;
мас.ч;
мас.ч;
мас.ч.
· Полевой шпат.
С вычисленным количеством доломитовой муки в стекло вводитсямас.ч. следовательно с помощью полевого шпата надо ввести.
А1=1,9−0,036=1,864 мас.ч. Al2O3.
Тогда количество полевого шпата в шихте.
мас.ч.
С полевым шпатом в стекло переходит.
мас.ч.;
мас.ч;
мас.ч.;
мас.ч.
· Известковая мука С вычисленным количеством доломитовой муки в стекло вводится =3,45 мас.ч. следовательно, с помощью известковой муки в стекло вводят мас.%.
Тогда количество известковой муки в шихте.
мас.ч.
С известняковой мукой в стекло переходит.
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.
· Кварцевый песок С вычисленным количеством полевого шпата и известковой муки в стекло вводиться.
мас.ч. SiO2.
Следовательно с помощью кварцевого песка в стекло надо ввести SiO2.
мас.ч. SiO2.
Тогда количество кварцевого песка в шихте.
мас.ч.
С кварцевым песком в шихту переходит.
мас.ч.
мас.ч.;
· Сульфат натрия.
Na2SO4 = Na2O+ SO2+0,5О2.
мас.ч Na2SO4 дают х мас. % Na2O дают масс. ч Na2O, 99,9 мас. % Na2SO4 дают х мас. % Na2O, тогда.
масс. % Na2O.
Количество сульфата натрия в шихту вводим 1,67% от Na2O. С вычисленным количеством полевого шпата в стекло вводится.
мас.ч Na2SO4.
Следовательно с помощью сульфата натрия в стекло надо ввести мас. ч Na2SO4.
Тогда количество сульфата натрия в шихте.
мас.ч.мас.ч.
мас.ч.;
масс.
· Сода В процессе варки из одной молекулы Na2СО3 в стекле образуется одна молекула Na2O:
Na2СО3= Na2O+СО2.
мас.ч Na2СО3.
мас.ч Na2O, а 99,4 мас. % Na2СО3 дают х масс. % Na2O.
Отсюда содержание Na2O в кальцинированной соде.
мас. %.
Количество кальцинированной соды в шихту вводим 13,8% от Na2O. С вычисленным количеством полевого шпата и сульфата натрия в стекло вводиться.
мас.ч. Na2O.
Следовательно, с помощью соды кальцинированной в стекло надо ввести мас.ч. Na2O.
Тогда количество соды в шихте.
мас.ч.
С содой в стекло переходит.
мас.ч.;
мас.
· Партохром.
мас. Ч.
С портахромом в стекло переходит.
мас. ч;
мас.ч.
Количество оксидов, переходящих в стекло с каждым сырьевым материалом сведено в табл. 1.4, где и определяется расчетный состав стекла.
Таблица 1.3 Расчетный состав стекла.
Сырьевые материалы. | Переходят в стекло, мас.ч. | ||||||
SiO2. | Na2O. | MgO. | CaO. | Al2O3. | Cr2O3. | Fe2O3. | |
Песок кварцевый, необогащенный. | 65,43. | ; | ; | ; | 0,63. | ; | 0,167. |
Сода кальцинированная техническая. | ; | 12,3. | ; | ; | ; | ; | 0,0006. |
Известковая мука. | 0,93. | ; | ; | 6,25. | ; | ; | 0,041. |
Полевой шпат. | 5,34. | 1,25. | ; | ; | 1,864. | ; | 0,032. |
Сульфат натрия Технический. | ; | 0,39. | ; | ; | ; | ; | 0,0003. |
Доломитовая мука. | ; | ; | 2,3. | 3,45. | 0,036. | ; | 0,0125. |
Портахром А38. | ; | ; | ; | ; | ; | 0,2. | 0,0002. |
Уголь. | ; | ; | ; | ; | ; | ; | ; |
Расчетный состав. | 71,7. | 13,8. | 2,3. | 9,7. | 2,5. | 0,2. | 0,254. |
?расч. | 100,3. |
Сумма компонентов в расчетном химическом составе стекла оказалась выше 100 мас.ч. за счет примесей оксида алюминия в кварцевом песке.
Сравним между собой заданный и расчетный составы бутылочного стекла марки ЗТ-1.
Оксиды. | SiO2. | Na2O. | MgO. | CaO. | Al2O3. | Cr2O3. | Fe2O3. | |
Заданный состав. | 71,7. | 13,8. | 2,3. | 9,7. | 1,9. | 0,2. | 0,4. | |
Расчетный состав. | 71,7. | 13,8. | 2,3. | 9,7. | 2,5. | 0,2. | 0,254. | 100,3. |
Считая теоретический состав стекла, получаемого из выбранных сырьевых материалов, применяемым, проводим корректировку состава шихты по выражениям:
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.;
мас.ч.
Суммарное количество всех сырьевых материалов на 100 мас.ч. стекла, мас.ч.
мас.ч. на 100 мас. ч. стекла.
Состав шихты, мас.ч. на 100 мас.ч. стекла представлен в табл 1.5.
Таблица 1.5 Состав шихты, мас.ч. на 100 мас.ч. стекла.
Полевой шпат. | Кварц. песок. | Доломит. | Сода. | Сульфат натрия. | Fe2O3. | Портахром. | Известняковая мука. | |
8,59. | 67,32. | 11,36. | 21,46. | 0,95. | 0,2. | 0,434. | 20,76. | 131,11. |
Состав шихты необходим для синтеза стекол, а также для расчета производственной программы составного цеха. По результатам расчета шихты определяются с технологической точки зрения важные показатели — выход стекла при стеклообразовании и угар шихты. Выход стекла при стеклообразовании определяется из соотношения.
шихты дают 100 мас.ч. стекла, а 100 мас.ч. шихты дают В мас.ч. стекла, тогда.
(3).
где В-выход стекла при стеклообразовании, %.
— суммарное количество всех сырьевых материалов на 100 мас.ч. стекла, мас.ч.;
. (4).
Угар шихты вычисляют по вырожению где — угар шихты, %.
— выход стекла при стеклообразовании, %.