马蹄焰课程设计说明书

Al2O3 为 y
7、玻璃获得率=120/（87.38+1.30+7.17+20.59+28.37+0.14）=82.79% 8、把计算结果汇总成原料用量表 1. 表 1：原料用量表 原料 砂岩 Al2O3 石灰石 白云石 纯碱 挥散率 Sb2O3 合计 碎玻璃 总计 9、换料单计算 已知条件 碎玻璃参入率为 20%；配合料的含水量为 4%；混合机容量为 2000kg 计算如下：2000Kg 中砂岩的干基用量为 [2000-（2000x20%）]x60.28%=960 kg 硅砂的湿基用量=960/（1-1%）=969.70kg 根据要求配合料的水分为 4%，所以 （2000-400）/（1-4%）=1666.67kg 1667.67-1614.89=52.78kg 所以混合时必须加水 52.78kg 用量 87.38 1.30 7.17 20.59 28.37 0.46 0.14 144.95 0.096 100 0.12 1.536 1.536 1614.886 400 2014.886 占混合 料质量 分数/% 60.28 0.89 4.95 14.20 19.57 0.15 0.27 SiO2 86.16
1.0 2.0 0.5 2.2
98.60 2.10 1.30
0.45 99.8 0.30 0.27
0.005 0.20 0.20
0.05 47.30 30.90
0.03 5.30 21.40
0.10
Al2O3 石灰石 白云石 纯 碱 Sb2O3 （二）玻璃成分 氧化物 Wt% SiO2 72.15 Al2O3 1.64
合计 玻璃成 分
1. 生成硅酸盐耗热 以 1kg 湿粉料计 单位是 kj/kg 由 CaCO3 生成 CaSiO3 时反应耗热量 q1 q1 =1536.6 Gcao = 1536.6x（0.00033+0.0274）=42.61 由 MgCO3 生成 MgSiO3 反应耗热量 q2 q2 =3466.7Gmgo =3466.7x（0.025/120+0.36/120）=11.12 由 CaMg（CO3）2 生成 CaMg（SiO3）2 时耗热量 q3 q3 =2757.4Gmgo = 2757.4x（6.1/120+4.23/120）=273.37 由 NaCO3 生成 NaSiO3 时反应耗热量 q4 q4 =651.7GNa2O =951.7x 15.18/120=120.39 1Kg 湿粉料生成硅酸盐耗热 Q Q=42.16+11.12+273.37+120.39=447.04 2. 120kg 湿粉逸出的气体的计算 原料名称 白云石 石灰石 纯碱 湿粉料 质量/kg 体积（标准状态） 所占体积分数/% 逸出气体组成计算 20.59*0.96*0.463=9.15 7.17*0.96*0.400=2.75 28.37*0.96*0.360=16.34 120*0.04=4.8 21.70 11.04 64.90 CO2 9.15 2.75 9.80 4.8 4.8 5.97 35.10 H2O SO2 总数 9.15 2.75 9.80 4.8 26.50 17.01 100
5/9
氧化物的数量/kg
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O Sb2O3 总数
82.71 0.38 0.004 0.04 0.025 0.08 1.25 83.239 1.25
砂岩
Al2O3
石灰石
7.17*0.96*0.053=0.36 20.59*0.96*0.013=0.26 20.59*0.96*0.0027=0.05 白云石 20.59*0.96*0.002=0.04 20.59*0.96*0.3090=6.10 20.59*0.96*0.2140=4.23 28.37*0.96*0.5773=15.18 0.14*0.96*0.8501=0.11
4、校正纯碱的用量和挥散量 设纯碱用量为 x 挥散量为 y x*0..5773=16.464-0.088
3/9
y/(28.37+y)=0.016 解得，x=28.37 y=0.46 5、校正砂岩和 Al2O3 的用量 设砂岩用量为 x 0.9860x =120*0.7215-0.15-0.27 0.0045x +0.998y=1.968-0.22-0.06 解得 x=87.38 y=1.30 6、Sb2O3 的用量计算 设为 x x*0.8501=0.12 x=0.14 kg
CCO2 =2.325+(2.345-2.325)/100 x 75=2.34(KJ/Nm .C)
3
C H2O =1.824+ (1.853-1.824)/100x 75=1.85(KJ/Nm3.C)
（2）玻璃形成热耗量计算 碎玻璃占20%，配合料水分4%，120kg 湿粉料中形成氧化物的数量 原料名 称 形成玻璃液的氧化物的数量 的计算 87.38*0.96*0.986=82.71 87.38*0.96*0.0045=0.38 87.38*0.96*0.00005=0.004 87.38*0.96*0.0005=0.04 87.38*0.96*0.0003=0.025 87.38*0.96*0.001=0.08 1.30*0.96*0.998=1.25 7.17*0.96*0.021=0.14 7.17*0.96*0.0030=0.02 7.17*0.96*0.0020=0.013 7.17*0.96*0.4730=3.25 0.14 0.02 0.013 3.25
3、石灰石和白云石的用量计算 设石灰石用量为 x kg ，白云石用量为 y kg 0.4730x +0.309y =120*0.0816-0.04 0.053x +0.214y =120*0.0401-0.026 解得 x=7.17 y=20.59 由石灰石和白云石引入各氧化物的量 原料 石灰石 白云石 SiO2 0.15 0.27 Al2O3 0.22 0.06 Fe2O3 0.014 0.04 CaO 3.39 6.36 MgO 0.38 4.41
0.10
Al2O3 石灰石 白云石 纯 碱 Sb2O3 玻璃成分 氧化物 Wt% SiO2 72.15 Al2O3 1.64
Байду номын сангаас
57.73
98.70 85.01
Fe2O3 0.01
CaO 8.16
MgO 4.01
R2O 13.72
SO3 0.08
Sb2O3 0.1
配料的工艺参数与所设数据 纯碱挥散率 1.6% 碎玻璃掺入率 20% 计算精度 0.01
课 程 设 计 任 务 书
一、 课题名称：日产 120 吨燃油马蹄焰熔窑初步设计 二、 设计主要参数（见附录） 三、 课题要求、主要任务及数量（指图纸规格、 张数、说明书页数、论文字数等） ： 1.设计说明书： （1）配合料计算； （2）热工计算； （3）池窑设计、选型及尺寸计算。 2.图纸： （1）池窑总图 （2）小炉剖面图 四、 课题阶段进度安排
0.026 0.38 4.41
0.86
16.38
2.2
二、热工计算
（1）. 玻璃熔化温度 T 的计算 由于黏度与温度存在一定的关系，可用下面的公式计算 T
T =T0 +B/(logη +A)
4/9
已知玻璃熔化的黏度 η=10 pa.s A、B、T0 可以以下列的方法求出： A=-1.4788Na2O + 1.6030CaO + 5.4936MgO -1.5183Al2O3 + 1.4550 B=-6039.7 Na2O- 3919.3CaO + 6285.3 MgO+2257.4 Al2O3 + 5736.4 T0 = -25.07 Na2O+ 544.3CaO -384.01 MgO +294.4 Al2O3 +198.1 式中的各氧化物表示其组分的相对含量，即以 SiO2 的摩尔数为 1 时，各组分摩尔数 之比，各项数字系数从实验结果计算得出。 各氧化物的摩尔数如下： n SiO2 = =1.20 n Al2O3 = =0.016 n CaO = = 0.146
玻璃获得率 82.5% 计算基础 120kg 玻璃液
具体计算方法
1、纯碱用量的计算 纯碱的用量=120*13.72%/0.5773=28.52 kg 2、砂岩与 Al2O3 用量的计算 设砂岩用量为 x kg，Al2O3 为 y kg，则 0.9860x =120*0.7215 0.0045x + 0.998y =120*0.0164 解得 x=87.81 y=1.57 由砂岩和 Al2O3 引入各氧化物的量 原料 砂岩 Al2O3 SiO2 86.58 Al2O3 0.40 1.57 Fe2O3 0.004 CaO 0.04 MgO 0.026 R2O 0.088
2
n
MgO
=
= 0.10
n
Na2O
=
= 0.22
n
Al2O3 / SiO2
=
= 0.013
n Na2O/ SiO2 =
= 0.18
n CaO/ SiO2 =
= 0.12
n MgO/ SiO2 =
= 0.083
所以 A=-1.4788x0.18+1.6030x0.12 +5.4936x0.083 -1.5183x0.013 +1.4550= 1.8723 B=-6039x0.18-3919.3x0.12 +6285.3x0.083 +2257.4x0.013+5736.4= 4730.0901 T0=-25.07x0.18+544.3x0.12-384.01x0.083+294.4x0.013+198.1= 230.8578 T =T0 +B/(logη +A)= 230.8578+4730.0901/(log102 +1.8723) =1452.3782 在 1452.3782℃时 CO2 、 H2O 的比热计算：
Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O
SO3
Sb2O
3
含水 量 1.0 2.0 0.5
干基 960 14.24 79.2 227.2 313.21
湿基 969.70 14.24 80.81 228.34 320.26
0.39 1.30 0.02 0.06
0.04 0.014 0.04
0.43 3.39 6.36
第十七、十八周：配合料计算、热工计算、池窑设计、选型及尺寸计算 第十九周：撰写说明书、画图
。
五、课题参考资料
指导教师：刘缙 石冬梅 曹钦存
日期：2011 年 12 月 04 日
1/9
附录
（一）原料化学成分（%）
L SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O Na2CO3
Sb2O3
砂
岩
57.73
98.70 85.01
Fe2O3 0.01
CaO 8.16
MgO 4.01
R2O 13.72
SO3 0.08
Sb2O3 0.1
(三)燃料种类、成分 重油成分（%） C 87.50 H 11.18 O 0.45 N 0.20 S 0.15 A 0.02 总计 100.0
（四）主要自然条件 1.主导风向 夏季：西南 冬季：东北 2.平均大气压 夏季：755mm 冬季：765mm 3.温度 平均月最高： 25℃ 月绝对最高：36℃ 月绝对最低：-12℃ 4.地下水位：-5800mm 5.地震烈度：六度 （五）水电 水：本厂自己供给 电：本地电网供给 （六） 运输方式 自定
0.36 0.26 0.05 0.04 6.1 4.23 15.18 0.11 83.11 0.73 1.7 0.014 0.057 0.000 4 9.39 0.08 4.615 0.04 15.26 0.13 0.11 0.0009
3.783
纯碱
Sb2O3
10.68 15.18 0.11 114.242 1
3. 配合料用量计算 在粉料中 1kg 挥发分占 22%，在 1kg 粉料中加 0.25kg 碎玻璃，则得到 1-0.22+0.25=1.03kg 因此 熔制 1kg 玻璃液需要粉料量 G 粉=1/1.03=0.97kg G 碎玻璃=0.22/1.03=0.21kg 熔化成 1kg 玻璃液需要配合料量为：0.97+0.21=1.18kg
2/9
一、配料的计算
各种原料的化学成分
L SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO R2O Na2CO3
Sb2O3
砂
岩
1.0 2.0 0.5 2.2
98.60 2.10 1.30
0.45 99.8 0.30 0.27
0.005 0.20 0.20
0.05 47.30 30.90
0.03 5.30 21.40