玻璃的制備工藝設(shè)計

玻璃的制備工藝設(shè)計1原料（1）原料的選擇（2）工藝流程合理的選擇和確定原料加工處理的工藝流程，是保證生產(chǎn)順利進行和原料質(zhì)量的關(guān)鍵之一。選擇和確定工藝流程時應(yīng)根據(jù)原料的性質(zhì)，加工處理數(shù)量來選用恰當?shù)臋C械設(shè)備。要盡量實現(xiàn)自動化，技術(shù)上既要先進可靠，經(jīng)濟上又要節(jié)約合理，流程要順，不應(yīng)有逆流和交叉現(xiàn)象。設(shè)備布置要緊湊，能充分利用原料本身的重量，進行運輸。原料加工處理的工藝流程可分單系統(tǒng)、多系統(tǒng)與混合系統(tǒng)三種。單系統(tǒng)流程，是各種礦物原料共同使用一個破碎、粉碎、過篩系統(tǒng)。它的沒備投資少設(shè)備利用率高，但容易發(fā)生原料混雜，每種原料加工處理后，整個設(shè)備系統(tǒng)都要進行清掃這種工藝流程適用于小型玻璃工廠。多系統(tǒng)流程是每種原料各有一套破碎、粉碎、過篩的系統(tǒng)。這種流程適用于大、中型玻璃工廠。混合系統(tǒng)是用量較多的原料單獨為一個加工處理系統(tǒng)。用量小的性質(zhì)相近的原料，如白云石與石灰石，長石與螢石，共用一個加工處理系統(tǒng)。多系統(tǒng)原料加工處理工藝流程如下:石英砂I >I過篩I >I精選I >I脫水I >I干燥 *I過篩 *電磁除鐵 j粉料倉粉碎 *過篩脫水 *粉碎 *過篩脫水 *干燥電磁除鐵 * 粉料倉砂巖、石英巖 * 破碎 * 輪碾I過篩 *電磁除鐵 j粉料倉1白云石 （干燥）電磁除鐵I *I粉料倉石灰石 （干燥）電磁除鐵I *I粉料倉長石 *破碎粉料倉純堿 *粉碎 *過篩 *粉料倉純堿 *干燥 *粉碎 *過篩 *粉料倉碎玻璃 >碎玻璃 >精選 >破碎 >電磁除鐵 >碎玻璃料倉3、原料的破碎和粉碎原料的破碎與粉碎，主要根據(jù)料塊的大小，原料的硬度和需要粉碎的程度等來選擇加工處理方法與相應(yīng)的機械設(shè)備。

砂巖或石英巖是玻璃原料中硬度高、用量大的一種原料，為了減小粗碎時它們對于機械設(shè)備的磨損，降低機械鐵的引入，有些工廠在砂巖粗碎之前將它預(yù)先在1000°C溫度以上進行煅燒。這是由于砂巖或石英巖的主要礦物組成是石英，而石英有多種變體，隨著溫度的變化會發(fā)生晶形轉(zhuǎn)變。在晶形轉(zhuǎn)變時伴隨著體積的突然變化，因此在砂巖或石英巖的內(nèi)部產(chǎn)生許多裂紋，提高了破碎率，減少了機械磨損。在煅燒砂巖中主要的晶形轉(zhuǎn)變?yōu)椋顺隽宿D(zhuǎn)變溫度和體積變化）：B石英573°Ca石英土0.82%a石英1000?1470Ca方石英180?270°CR方石英土0.82% 土2.8%a方石英＞130Ca鱗石英H3CB鱗石英丫鱗石英土0.2% 土0.2%煅燒后的砂巖（或石英巖），用鄂式破碎機與反擊式破碎機，或籠形碾進行破碎與粉碎。煅燒的砂巖（或石英砂）雖然便于粉碎加工，但是要耗用燃料，生產(chǎn)費用增加，工藝流程多，工藝布置不緊湊。而且小塊的砂巖不好鍛燒，礦石不能充分利用。同時砂巖煅燒后質(zhì)地分散，在運輸過程申易于剝落顆粒，硅塵量增加，對工人健康不利。因此，不少工廠采用鄂式破碎機與對輥破碎機或反擊式破碎機，或項式破碎機與濕輪碾配合，直接粉碎砂巖或石英碎。

洗。石灰石、白云石、長石、螢石通常用鄂式破碎機進行破碎，然后用錘式破碎機進行粉

長石和螢石也有來用濕輪碾粉碎的。螢石因含粘土雜質(zhì)多，在破碎前，往往先用水沖碎。

洗。純堿結(jié)塊時用籠形碾或錘式破碎機粉碎。芒硝也用籠形碾或錘式破碎機粉碎。原料的過篩石英砂和各種原料粉碎后，必須經(jīng)過過篩，將雜質(zhì)和大顆粒部分分離，便其具有一定的顆粒組成以保證配合料均勻混合和避免分層。不同原料要求的顆粒不同，過篩時所采用的篩網(wǎng)也不相同。過篩只能控制原料粒度的上限，對于小顆粒部分則不能分離出來。原料的顆粒大小是根據(jù)原料的比重，原料在配合料中的數(shù)量以及給定的熔化溫度等來考慮的。一般如下，硅砂，通常只通過36?49孔/cm2的篩。因為在選用硅砂時，對其顆粒組成已進行分析，到廠后過篩的目的并不是對其顆粒進行控制，而是為了除去雜草、石塊、泥塊等外來雜質(zhì)。砂巖、石英巖、長石，通過81孔/cm2篩。純堿、芒硝、石灰石、白云石通述4孔/cm2篩。玻璃工廠常用的過篩設(shè)備，有六角篩;旋轉(zhuǎn)篩），振動篩和搖動篩。也有使用風(fēng)力離心器進行顆粒分級的。4、粉狀原料的輸送與料倉分層（離析）通常加工粉碎過篩后的粉狀原料，輸送入料倉，供制備配合料使用。布置緊湊的車間，可以盡量利用原料本身的重量由溜管將過篩后的粉料直接送入料倉。不能利用溜管的，用皮帶運輸機，斗式提升機等機械運輸設(shè)備以及氣力輸送設(shè)備進行輸送入倉。料倉用鋼板或鋼筋混凝土制成。各種粉狀原料多采用圓筒狀料倉，亦有采用四角柱狀的。對于原料的水分要特別注意，以防止原料在倉中結(jié)塊和冬季凍結(jié)。對于純堿、芒硝等易于吸收大氣中水分的原料，也要防止它們吸水。硼酸在較高溫度下會失去結(jié)晶水甚至失卻2°3。因之熱蒸汽管道，不宜接近硼酸料倉。中心加料和中心卸料的粉料倉，會發(fā)生顆粒分層（離析）現(xiàn)象，如圖11-5所示。當加料時，原料在加料口自由下落，細顆粒部分很快地穿過粗顆?？障断侣洌⒓性诹隙秧敳?，形成一個以細顆粒為中心的錐體，而大顆粒部分，由于粒度大，具有較高的能量，將圍繞細顆粒位于錐形體外面，靠近倉壁。當卸料時中心細顆粒部分先行放出。直至在倉內(nèi)形成凹形倒錐體時，粗顆粒部分才開始放出。這樣，在料倉放料的前一階段，放出的料是小于平均粒度的細顆粒部分，而在后一階段則是大于平均粒度的粗顆粒部分，結(jié)果使加入混料機中的各種原料，顆粒不匹配。在混合后發(fā)生分層，從而影響熔爐的操作或玻璃的熔制質(zhì)量。圖11-5料倉原料顆粒分層情況如果原料粗細顆粒間雜質(zhì)的含量不等，則料倉分層將會影響到玻璃的化學(xué)組成，使它發(fā)生偏離。原料的顆粒形狀，表面性質(zhì)，對料倉分層都有一定影響，但最主要的因素是原料的顆粒度差別，其次是原料的比重差別。由于粉狀原料的顆粒度和比重都具有一定的范圍，存在著一定的差別，因而料倉分層實際上是不可避免的，只有小心地使它減少。采用多個加料口和卸料口，可以減少原料細顆粒部分在料倉的中心形成錐體，也就是減少了料倉的分層程度。此外，采用隔板，或采用便于卸料的其他加料設(shè)備（如回轉(zhuǎn)加料器，中央管孔加料器等），也可以減少料倉的分層。每隔1小時在各種原料的粉料倉下和混合的配合料中取出一定重量（通常為100g）的粉料和配合料，用單一篩號（譬如30孔/cm2,或40孔/cm2的篩）進行篩分析（配合料需先用20孔/cm2的篩篩去碎玻璃）可以求出各個料倉分層和配合料分層的特性曲線，從而考慮它們之間的共同關(guān)系，研究減少分層的辦法。5、配合料的粒化將配合料進行壓塊和成球，是解決配合料分層和飛料現(xiàn)象的有效辦法。配合料在輸送和貯存過程中的分層、飛料，特別是往熔爐中投料時純堿等的飛料會侵蝕耐火材料和蓄熱室的格子磚，影響玻璃成分和熔制質(zhì)量以及污染大氣。配合料在壓塊和成球后，可以避免上述現(xiàn)象的產(chǎn)生，而且由于配合料中各原料的顆粒接觸緊密，導(dǎo)熱性增加，固相反應(yīng)速度加快，組份氧化物的揮發(fā)損失減小，特別是可以采用細粉狀原料，能縮短熔化時間，有人試驗可縮短熔化時間30%?40%。同時能夠提高玻璃的熔制質(zhì)量，使玻璃中的結(jié)石和氣泡減少，增加玻璃產(chǎn)量，提高熔化率30%?40%。但是也有人持不同的看法，認為不能節(jié)省燃料，未經(jīng)預(yù)燒的?；弦膊荒芙档蜔焽璧奈廴尽２捎帽P式粒化機是比較經(jīng)濟的玻璃成球方法。其工藝過程是先按一般方法制成均勻的配合料，再將配合料在專門的盤式成球（?；┍P上，邊下料邊添加粘結(jié)劑，邊滾動而制成10?20mm的小球。然后在干燥設(shè)備中烘干使球具有一定的運輸及貯存強度，一般要求耐壓166.7X104Pa（約17kg/cm2）以上。其工藝流程大致如下：

原料 *I稱量I ?I混合I *配合料 T儲倉稱量稱量 *力口料機 *?；P *干燥 *?；蟼}稱量稱量窯頭料倉粘結(jié)劑的選擇，應(yīng)使配合料易于成球，使成球后和干燥后的球粒具有一定的強度，對玻璃的熔制和質(zhì)量不能產(chǎn)生任何不良影響，且價格不能過高?？刹捎盟Ａ?、石灰乳、氫氧化鈉液、粘土等。采用廢堿液較有經(jīng)濟價值。成球盤是一個帶邊的傾斜圓盤，如圖11-8所示。一般直徑為1米以上。盤的邊高H與直徑D的平方成正比，盤的傾斜度在30?60。內(nèi)調(diào)節(jié)，盤在傾斜面上繞中心軸旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速10?25r/min。配合料與粘結(jié)劑，自盤的上方連續(xù)加入，由于粒化料與未?；系哪Σ料禂?shù)不同,摩擦系數(shù)較小的粒化料逐漸移向上層，最后越過盤邊而排出。由于這樣的分級作用，成球盤可以得到較均勻的料粒，盤的傾斜度不能小于濕配合料的休止角，否則配合料將在盤內(nèi)形“死”墊，破壞?；?，斜度越大，盤的轉(zhuǎn)速也應(yīng)越大。圖11-8成球設(shè)備配合料的成球，除與成球子設(shè)備有關(guān)外，與配合料的組成，顆粒度，粘結(jié)劑的種類，用量，粘結(jié)劑與配合料的混合均勻性