玻璃配料计算

SiO 270.5%，Al 2O 35.0%,B 2O 36.2%，CaO3.8%，ZnO2.0%，R 2O(Na 2O+ K 2O)12.5%。计算其配合料的配方：

选用石英引入SiO 2，长石引入Al 2O 3，硼砂引入B 2O 3，方解石引入CaO ，锌氧粉引入ZnO ，纯碱引入R 2O(Na 2O+ K 2O)。采用白砒与硝酸钠为澄清剂，萤石为助熔剂。 原料的化学成分见表11-6：

表11-6原料的化学成分/mass%

SiO 2 Al 2O 3 B 2O 3

Fe

2

O 3

CaO Na 2O ZnO

As

2

O 3

石英粉 99.89 0.18 — 0.01 — — — —

长石粉 66.09 18.04 — 0.20 0.83 14.80 — — 纯碱 — — — — — 57.80 — — 氧化锌 — — — — — — 99.86 — 硼砂 — — 36.21 — — 16.45 — — 硝酸钠 —

—

—

—

—

36.35

—

—

方解石

— — — — 55.78 — — —

萤石————68.40 ———白砒———————99.90 设原料均为干燥状态，计算时不考虑其水分问题。

计算石英粉与长石的用量：

石英粉的化学成分：SiO299.89%，Al2O30.18%即一份石英粉引入SiO20.9989份，Al2O30.0018份。同样一份长石可引入SiO20.6609份，Al2O30.1804份，Fe2O30.1480份,CaO0.0083份。

设石英的用量为x,长石粉的用量为y,按照玻璃组成中SiO2与Al2O3的含量，列出联立方程式如下：

SiO2 0.9989x+0.6609y=70.5

Al2O3 0.0018x+0.1804y=5.0

解方程x=52.6 y=27.2

即熔制100kg玻璃，需用石英粉52.6kg，长石粉27.2kg(由石英引入的Fe2O3为52.6×0.0001=0.0053)

计算由长石同时引入R2O和CaO与Fe2O3的量：

Na2O 27.2×0.1480=4.03

CaO 27.2×0.0083=0.226

Fe2O327.2×0.0020=0.054

计算硼砂量:

硼砂化学成分:B2O336.21%,Na2Ol6.45% 玻璃组成中B2O3

为6.2%

∴ 硼砂用量=

=⨯21

.36100

2.6 17.1

同时引入Na 2O 量 17.1×0.1645=2.82 计算纯碱用量：

玻璃组成中含Na 2O 为12.5% 由长石引入Na 2O 为4.03 由硼砂引入Na 2O 为2.82

尚需引入Na 2O 为：12.5－4.03－2.82=5.65 纯碱的化学成分Na 2O 为57.8%

∴ 纯碱的用量为5.65/57.8%=9.78

计箕方解石的用量： 玻璃组成中CaO 为3.8 由长石引入CaO 为0.226 尚需引入CaO 为3.574

方解石的化学成分为CaO 55.78%

∴ 方解石的用量为=

=⨯78

.55100

574.3 6.41 计算氧化锌用量：

氧化锌的化学成分为ZnO99.80%，玻璃组成中ZnO2.0%

∴ 氧化锌用量为=

=⨯80

.99100

0.2 2.01 根据上述计算，熔制100kg 玻璃各原料用量为：

石英粉 52.6kg

长石粉 27.2kg 硼 砂 17.1kg 纯 碱 9.78kg 方解石 6.41kg 氧化锌 2.01kg 总 计 115.10kg 计算辅助原料及挥发损失的补充： 考虑用白砒作澄清剂为配合料的0.2% 则白砒用量为115.10×0.002=0.23kg

因白砒应与硝酸钠共用,按硝酸钠的用量为白砒的6倍，则硝酸钠的用量为0.23× 6=1.38kg 。 硝酸钠的化学成分Na 2O 36.50%

由硝酸钠引入的Na 2O 为1.38×0.3635=0.502

相应地应当减去纯碱用量为=

=⨯80

.57100

502.00.87 ∴ 纯碱用量为9.78-0.87=8.91

用萤石为助熔剂。以引入配合料的0.5氟计，则萤石为配合料

=⨯38

78

5.0 1.03%。 ∴ 萤石用量为115.l0×0.0103=1.18

萤石的化学成分CaO68.40%

由萤石引入的CaO 为1.18×0.684=0.81 相应地应减去方解石的用量为:

=⨯78

.55100

81.0 1.45

∴方解石实际用量为：6.41－1.45=4.96

考虑Na 2O 和B 2O 3的挥发损失

根据一般情况B 2O 3的挥发损失为本身重量的12%，Na 2O 的挥发损失为本身重量3.2%，则应补足：

B 203为6.2×0.12=0.74 Na 2O 为12.5×0.032=0.40 需要加入硼砂=

=⨯21

.36100

74.0 2.04 2.04份硼引入Na 2O 量为2.04×0.1645=0.34 故纯碱的补足量=

=⨯-8

.57100

)34.040.0(0.l

即纯碱的实际用量为8.91+0.1=9.01 硼砂的实际用量为17.1+2.04=19.14 熔制100kg 玻璃实际原料用量为:

石英砂 52.6 kg 长石粉 27.2 kg 硼 砂 19.14 kg 纯 碱 9.01 kg 方解石 4.96 kg 氧化锌 2.01 kg 萤 石 1.18 kg 硝酸钠 1.38 kg