《350噸日產(chǎn)量的浮法玻璃窯爐工藝分析及配料計算設(shè)計9400字（論文）》

1350噸日產(chǎn)量的浮法玻璃窯爐工藝分析及配料計算設(shè)計摘要 緒論1.1本設(shè)計的意義目的以及設(shè)計任務(wù)在浮法玻璃生產(chǎn)的過程中，窯爐起到了至關(guān)重要的作用，它不僅是浮法玻璃生產(chǎn)制造過程中最為不可或缺的熱工設(shè)備，也是整個玻璃工廠的核心裝置。玻璃生產(chǎn)窯爐的設(shè)計是否科學(xué)合理，直接關(guān)系到工廠生產(chǎn)的玻璃質(zhì)量等級是否達(dá)標(biāo)。我國的浮法玻璃工業(yè)起步較早，國內(nèi)許許多多的浮法玻璃工廠以及浮法玻璃工作者們以及浮法窯爐設(shè)計工程師們，在過去的幾十年里為我們行業(yè)的后來者積累了大量的寶貴經(jīng)驗。我國的玻璃工作者們吸取了國外的一些先進(jìn)設(shè)計理念以及制造方法，并結(jié)合我國長期以來總結(jié)的經(jīng)驗投入并應(yīng)用到我們自己的窯爐設(shè)計中，取得了很大的進(jìn)步。但是和那些西方發(fā)達(dá)國家相比，我國浮法玻璃窯爐的使用壽命以及生產(chǎn)玻璃時的質(zhì)量能耗等各項技術(shù)指標(biāo)仍然有著很大的差距。而產(chǎn)生這些差距的原因就在于玻璃窯爐的合理性以及先進(jìn)程度。玻璃窯爐是玻璃工廠在生產(chǎn)中最為至關(guān)重要，并且也是投資成本最為巨大的設(shè)備，玻璃窯爐的設(shè)計，牽涉面廣，涉及因素很多。本設(shè)計通過對現(xiàn)有知識的了解和深入，通過吸取國內(nèi)外浮法玻璃窯爐的先進(jìn)經(jīng)驗，查閱國內(nèi)外最新相關(guān)文獻(xiàn)，深入了解國內(nèi)外所設(shè)計窯爐的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合我國玻璃窯爐的發(fā)展現(xiàn)狀，設(shè)計出符合我國實(shí)際，節(jié)能環(huán)保，先進(jìn)以及經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的玻璃窯爐以及生產(chǎn)工廠。本篇文章是對日產(chǎn)350噸浮法玻璃窯爐以及工廠來進(jìn)行設(shè)計。在設(shè)計窯爐的同時要同時對以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計：玻璃成分設(shè)計、配合料的計算、浮法玻璃總工藝的計算；繪制玻璃窯爐結(jié)構(gòu)圖；繪制全廠總平面布置圖。1.2浮法玻璃簡介1.2.1浮法玻璃定義利用浮法技術(shù)生產(chǎn)制成的平板玻璃被稱為浮法玻璃。浮法技術(shù)是由英國人在上世紀(jì)五十年代發(fā)明的，所謂浮法技術(shù)就是玻璃液在熔融狀態(tài)下從熔窖內(nèi)連續(xù)流出，漂浮在液態(tài)金屬錫上，同時在保護(hù)氣體的保護(hù)下，由于自身重力，表面張力，拉邊機(jī)和傳動拉力的共同作用，逐漸成形成厚度均勻、兩表面平行、表面平整和拋光的玻璃帶的玻璃。這種玻璃制作以及成型工藝被稱為浮法玻璃工藝。1.2.2浮法玻璃的應(yīng)用浮法玻璃廣泛應(yīng)用于建筑、汽車等領(lǐng)域,已經(jīng)成為一種基本的生產(chǎn)材料。并且浮法玻璃工藝不僅僅可以生產(chǎn)傳統(tǒng)透明玻璃，利用浮法工藝還可以通過添加稀有金屬從而生產(chǎn)出各種顏色的彩色玻璃，可以應(yīng)用于各種場景，深受消費(fèi)者的喜愛。另外還有工廠利用浮法工藝生產(chǎn)Low-E玻璃，應(yīng)用于各種特殊場景。極大的豐富了平板玻璃的生產(chǎn)范疇，使得浮法工藝發(fā)展極為迅速，擴(kuò)大了平板玻璃在各種特殊領(lǐng)域的應(yīng)用，為我們生活的各個方面各種場景帶來了極大的舒適以及便利，已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的產(chǎn)品。1.2.3浮法玻璃生產(chǎn)工藝優(yōu)點(diǎn)=1\*GB2⑴浮法玻璃表面整潔拋光，其優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量可與成本很高的磨光玻璃相媲美。=2\*GB2⑵浮法玻璃的生產(chǎn)拉制速度遠(yuǎn)超于傳統(tǒng)成型工藝數(shù)倍甚至幾十倍。=3\*GB2⑶產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)、生產(chǎn)規(guī)模大產(chǎn)量高、容易調(diào)節(jié)玻璃板寬度、作業(yè)周期連續(xù)時間長、機(jī)械化以及自動化程度高、1.3中國浮法玻璃技術(shù)發(fā)展歷程中國的浮法玻璃發(fā)展是從1963年開始的，最早期是從1963年經(jīng)歷18個年頭，科研工作者們?nèi)杖找挂共粩嗯Γ瑥膶?shí)驗研究再到中間試驗，最后進(jìn)行工廠性實(shí)驗并對以加以改進(jìn)，不斷創(chuàng)新，最終在上世紀(jì)80年代開發(fā)出了能通過國家級別技術(shù)鑒定的浮法玻璃工藝，并命名為“洛陽浮法”，在上世紀(jì)70年代初期，我國第一條浮法玻璃生產(chǎn)線在全體工作人員的努力下，順利通過國家要求并且投產(chǎn)，生產(chǎn)出了我國第一批浮法玻璃。正式宣布我國擁有了自主研發(fā)并生產(chǎn)浮法玻璃的能力，填補(bǔ)了中國關(guān)于浮法玻璃技術(shù)以及整體科研技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)上的一項空白，展現(xiàn)了我國浮法玻璃研究工作者的強(qiáng)大創(chuàng)新制作能力，以及設(shè)計理念和生產(chǎn)過程中的實(shí)踐所具備的科學(xué)技術(shù)以及創(chuàng)新能力。后續(xù)又經(jīng)過科研工作者的不斷創(chuàng)新以及發(fā)展，洛陽浮法玻璃的生產(chǎn)水平已經(jīng)躋身世界的前列。1.4目前國內(nèi)外浮法玻璃發(fā)展現(xiàn)狀1.4.1國外浮法玻璃發(fā)展?fàn)顩r自上世紀(jì)中期以來，英國的一家玻璃公司宣布浮法工藝成功，浮法玻璃生產(chǎn)技術(shù)就迅速取代傳統(tǒng)玻璃生產(chǎn)技術(shù)，并在全球范圍迅速推廣，得到了各個國家消費(fèi)者以及生產(chǎn)人員的認(rèn)可。截止目前，世界各國共投產(chǎn)并使用300余條成熟的浮法玻璃生產(chǎn)線，其中亞洲約占其中的一半，北美以及歐洲也占了很大一部分，非洲和南美洲的浮法玻璃生產(chǎn)線也在迅速擴(kuò)充中。世界所有的浮法玻璃生產(chǎn)線年產(chǎn)能甚至可達(dá)4000萬噸左右，提供給全球消費(fèi)者們使用。其中歐洲占了其中的接近三成，日本憑借優(yōu)秀的工業(yè)發(fā)展，也占據(jù)了全球浮法玻璃生產(chǎn)的十分之一，中國的產(chǎn)能也有1000多萬噸。目前全世界除中國外一共生產(chǎn)的浮法玻璃達(dá)到3億噸以上，占據(jù)了平板玻璃的絕大部分。當(dāng)今浮法玻璃生產(chǎn)主要由五大公司所提供，并對市場進(jìn)行了壟斷，這五大公司玻璃生產(chǎn)能力約占世界總量的三分之二，它們分別是日本旭硝子公司、英國皮爾金頓公司、美國PPG公司、法國圣哥班公司以及美國家迪安公司占。其中，日本旭硝子公司和法國圣哥班集團(tuán)公司憑借其強(qiáng)大的綜合實(shí)力已經(jīng)躋身世界500強(qiáng)，對國際浮法玻璃市場都有著舉足輕重的意義。1.4.2國內(nèi)浮法玻璃發(fā)展?fàn)顩r自從1981年“中國洛陽浮法”玻璃生產(chǎn)工藝自中國強(qiáng)勢誕生，使中國浮法玻璃甚至整個玻璃工業(yè)都進(jìn)入了一個快速崛起的階段，迅速逼近甚至反超世界許多工業(yè)強(qiáng)國，有效制衡發(fā)達(dá)國家對平板玻璃的壟斷地位，為中國人們提供了優(yōu)質(zhì)并且價格低廉的產(chǎn)品。截止到二十世紀(jì)初期，我國已然成為世界上平板玻璃生產(chǎn)規(guī)模最大，產(chǎn)量最足的國家，一共建成了浮法生產(chǎn)線一百余條，其中以我國自主知識產(chǎn)權(quán)的“洛陽浮法”技術(shù)為核心建立的生產(chǎn)線占其中的絕大部分，為我國浮法玻璃生產(chǎn)的主力軍。2010年全國范圍內(nèi)平板玻璃的生產(chǎn)總量已經(jīng)可以達(dá)了7.07億重量箱，約占全球總產(chǎn)量的50%以上，代表著全球半數(shù)的平板玻璃都出自中國。我國自主生產(chǎn)的平板玻璃不僅提供給自己使用，我們還把優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品出口到國外，和發(fā)達(dá)國家競爭國際市場。據(jù)統(tǒng)計2019年我國平板玻璃銷量已經(jīng)可以達(dá)到8.95億重量箱，將優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品輸送到世界各地。1.4本課題研究思路(1)認(rèn)真總結(jié)國內(nèi)外同級別浮法玻璃熔窯設(shè)計的經(jīng)驗以及教訓(xùn)，結(jié)合國內(nèi)各個先進(jìn)生產(chǎn)線的生產(chǎn)實(shí)際情況以及操作中的特點(diǎn)，圍繞如何生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玻璃液這個重點(diǎn)話題來進(jìn)行設(shè)計。(2)設(shè)計的重點(diǎn)放在節(jié)能降耗上，降低污染以及生產(chǎn)成本，設(shè)計采用國際領(lǐng)先的節(jié)能環(huán)保措施和節(jié)能產(chǎn)品，從而降低在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的一系列成本。(3)窯爐的設(shè)計要符合國家的安全標(biāo)準(zhǔn)，要使用已經(jīng)經(jīng)過長期檢驗合格的結(jié)構(gòu)模型，降低甚至杜絕生產(chǎn)過程中的安全事故，降低生產(chǎn)安全隱患。(4)節(jié)省投資，材料配置上注重實(shí)用性。2浮法生產(chǎn)工藝2.1浮法玻璃生產(chǎn)過程在玻璃生產(chǎn)過程中，第一步是按照設(shè)計的玻璃配合料成分比例經(jīng)過熔融得到生產(chǎn)所需的玻璃液，然后經(jīng)過澄清均化最后冷卻至我們想要的溫度，流向與錫槽連接的流道進(jìn)入成型階段的流槽內(nèi)。冷卻后的玻璃液連續(xù)不斷地流向錫液表面，并在密度遠(yuǎn)大于玻璃液的錫液表面漂浮，受到玻璃液自身重力、玻璃液表面張力以及拉邊機(jī)拉力，在多種力的不同作用下，玻璃液得以在錫液面上鋪開，攤平，拉薄，成行為上下表面平整的玻璃帶，隨后被引上過度輥臺，傳送如退火窯，經(jīng)過退火、切裁等工藝后就得到浮法玻璃產(chǎn)品。2.2工藝流程圖通過查詢資料，簡單繪制浮法玻璃生產(chǎn)流程圖，工藝流程圖如下所示：圖2-1工藝流程簡圖2.3具體過程2.3.1硅酸鹽形成根據(jù)加熱反應(yīng)，此階段分為：=1\*alphabetica多晶轉(zhuǎn)化：比如Na2SO4斜方晶型單斜晶型=2\*alphabeticb鹽類分解：如CaCO3的分解=3\*alphabeticc形成低共熔混合物：Na2SO4-Na2CO3=4\*alphabeticd形成復(fù)鹽：如MgCO3+CaCO3MgCa(CO3)2=5\*alphabetice形成硅酸鹽：如CaO+SiO2CaSiO3=6\*alphabeticf排除結(jié)晶水和吸附水2.3.2玻璃形成階段在1200℃這個大致范圍內(nèi)完成玻璃生產(chǎn)過程中的成型過程，在此期間，硅酸鹽和剩余的二氧化硅在高溫的作用下開始熔融，相互溶解、擴(kuò)散，最終形成透明體，配合物中的顆粒消失，但在玻璃液中還有許多的氣泡和條紋。影響玻璃液形成速度的因素有：玻璃配合料的成分、石英的顆粒大小直徑、熔化速度等。2.3.3玻璃液的澄清對與普通鈉鈣硅玻璃，此階段溫度1400~1500℃。氣體存在于玻璃液中的具體形態(tài)有：可見氣泡、物理溶解氣體、化學(xué)結(jié)合氣體玻璃液澄清的目的：排除可見氣泡。影響玻璃液澄清的因素：玻璃液的粘度以及表面張力、澄清劑的種類、澄清時的溫度、爐內(nèi)壓力以及爐內(nèi)氣體成分2.3.4玻璃液的均化對普通鈉鈣硅玻璃，此階段溫度可低于澄清溫度，玻璃液均化過程包括:=1\*alphabetica不均體的溶解與擴(kuò)散的均化過程=2\*alphabeticb玻璃液的對流均化過程=3\*alphabeticc因氣泡上升而引起的攪拌均化作用2.3.5玻璃液的冷卻對普通鈉鈣硅玻璃，通常要降到1000°C左右再進(jìn)行成型。此階段影響玻璃質(zhì)量的主要因素:=1\*alphabetica玻璃的熱均勻度=2\*alphabeticb.二次氣泡二次氣泡特點(diǎn):直徑小(一般小于0.1mm)、數(shù)量多(

每1cm3玻璃中可達(dá)幾千個)、分布均(密布于整個玻璃體中)產(chǎn)生二次氣泡的主要情況:硫酸鹽的熱分解;

物理溶解的氣體析出;

玻璃中某些組分易產(chǎn)生二次氣泡，例如BaO2,隨溫度降低變?yōu)锽aO放出O2。

3配料選擇及計算3.1配料的選擇3.2.1原料的選擇工業(yè)生產(chǎn)用玻璃的原料，根據(jù)它們的用量以及生產(chǎn)工藝及制品的作用不同可分為主要原料和輔助原料。其中，主要原料主要有石英砂、芒硝、硅砂、長石、砂巖、純堿、白云石、菱鎂礦、硼鎂石、石灰石、葉蠟石、高嶺土等。每個玻璃工廠會根據(jù)自己工廠產(chǎn)品、成本、地域等差異而選擇出不同的原料。本設(shè)計選用的原料主要有砂巖、白云石、純堿、芒硝、石灰石、長石及煤粉。各原料化學(xué)組成見表3-1。表3-1原料化學(xué)組成單位%表3-1=1\*GB2⑴砂巖砂巖原料是玻璃生產(chǎn)中最主要的原料，它引入玻璃中的主要成分是SiO2，SiO2在浮法玻璃成分中所占百分比，通常為71%~73%。如果硅質(zhì)原料中含SiO2量低，那么其中的雜質(zhì)含量就會過高。因此要求：SiO298.5%±0.10%；Al2O3≤0.2%±0.03%；Fe2O3≤0.05%±0.002%；TiO3≤0.02%；Cr2O3＜0.0001%；相鄰兩批料之間的成分波動范圍不得超過上述波動范圍的40%。=2\*GB2⑵長石SiO2＜70%±0.05%；Al2O3＞19%±0.18%；Fe2O3＜0.2%±0.09%；Na2O+K2O＜10%±0.4%；=3\*GB2⑶白云石CaO＞30.5%±0.2%；MgO＞20%±0.2%；Al2O3＜0.3%±0.2%；Fe2O3＜0.1%±0.06%；=4\*GB2⑷石灰石CaO＞54%±0.2%；MgO＜0.5%±0.2%；Al2O3＜0.3%±0.05%；Fe2O3＜0.1%±0.1%；=5\*GB2⑸純堿浮法玻璃應(yīng)采用重堿，Na2CO3＞99.5%；NaCl＜0.1%；相對水的密度為1.1~1.3。=6\*GB2⑹芒硝應(yīng)采用無水芒硝，Na2SO3＞95%；NaCl＜0.3%；CaSO4＜1%；=7\*GB2⑺碳粉不宜采用煙道灰C＞84%；灰分量小于12%

3.1.2燃料的選擇在浮法玻璃的生產(chǎn)過程中，玻璃液的熔化是一項至關(guān)重要的程序，然而如果想要比較好的熔化效果，首先要有高熱值的燃料，從而確保玻璃熔化的燃燒溫度。經(jīng)過我國玻璃生產(chǎn)多年來的發(fā)展以及探索。浮法玻璃生產(chǎn)過程中使用的燃料已由單一的發(fā)生爐煤氣，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的有重油、焦?fàn)t煤氣、天然氣、煤焦油以及石油焦等各種途徑。現(xiàn)在的玻璃工廠將會考慮工廠成本、地域、運(yùn)輸、燃料品質(zhì)等多方面的因素而選擇最適合自己工廠的燃料。而本設(shè)計采用的就是重油。重油又被喚作燃料油，又名渣油，為黑褐色粘稠狀的可燃液體，黏度適中，優(yōu)點(diǎn)是燃料性能好，發(fā)熱量大、霧化性良好、燃燒完全、積炭較少、腐蝕性小、閃點(diǎn)較高易于儲存和使用。主要是以原油加工過程中的常壓油、減壓渣油、裂化渣油、裂化柴油和催化柴油等為原材料調(diào)和而成。3.1.3玻璃成分的設(shè)計玻璃成分的設(shè)計應(yīng)當(dāng)滿足以下要求：（1）玻璃化學(xué)組成必須在玻璃形成區(qū)內(nèi)；（2）玻璃性質(zhì)必須達(dá)到各項指標(biāo)的要求；（3）玻璃化學(xué)組成必須符合國家環(huán)保要求；（4）玻璃化學(xué)組成設(shè)計必須滿足工藝性能要求；（5）原料能大量供應(yīng)，質(zhì)量穩(wěn)定，成本低廉，運(yùn)輸及儲存方便。綜合以上要求，本設(shè)計設(shè)計的玻璃化學(xué)成分見表3-2。表3-2單位%SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OSO3總計58.23.61003.2配料的計算3.2.1純堿和芒硝用量計算芒硝含率=芒硝引入的Na2O/芒硝引入的Na2O+純堿引入的Na2O設(shè)芒硝引入量為xkg，根據(jù)芒硝含率得下式：x×0.414714.2得到：x=則由芒硝引入的各氧化物的量見表3-3。表3-3芒硝引入的各氧化物的量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2O0.010.0030.0010.0050.0040.43純堿用量=3.2.2煤粉用量設(shè)煤粉用量為xkg，根據(jù)碳粉含率得：x×0.8712得x=0.05kg3.2.3砂巖與長石用量計算設(shè)砂巖用量為xkg，長石用量為ykg，則：0.9876x+得 x=可知由砂巖與長石引入的各氧化物的量見表3-4。表3-4由砂巖與長石引入的各氧化物的量 原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2O砂巖70.920.400.060.100.010.14長石1.670.490.0.4白云石與石灰石用量計算設(shè)白云石用量為xkg，石灰石用量為ykg，則：0.3157x+得x=則由白云石與石灰石引入的各氧化物的量見表3-5。表3-5由白云石與石灰石引入的各氧化物的量 原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO白云石0.120.030.025.523.58石灰石0.010.0032.580.0093.2.5純堿用量與揮散量設(shè)純堿用量為xkg，揮散量為ykg，長石引入的K2O也歸入純堿，則：0.5794得x=y得y=3.2.6校正砂巖與長石用量設(shè)砂巖用量為xkg，長石用量為ykg，則有：0.9876x+得x=3.2.7100Kg原料用量將上述計算結(jié)果匯總成原料用量表，最終原料用量結(jié)果見表3-6。

表3-6100kg玻璃液原料用量 3.2.8玻璃獲得率的計算玻璃獲得率3.2.9每日需配合料總量的計算每日需配合料總量的計算設(shè)配合料的總?cè)沼昧繛閄t，則:X/解得X=593.8t每日需碎玻璃質(zhì)量為593.820%=118.76t每日需粉料總量為593.8-118.76=475.04t每日生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碎玻璃量為350（1-82.89%）/82.89%=72.25t假定碎玻璃的損失量為0.5%，則碎玻璃回窯量為：72.25（1-0.5%）=71.89t由于碎玻璃的需求來自生產(chǎn)過程中的產(chǎn)生和廠外的購買，則：需廠外購買碎玻璃的理論值為118.76-71.89=46.87t考慮到外購碎玻璃在運(yùn)輸?shù)冗^程中的損失，定損失率為6%，則實(shí)際需要每日外購碎玻璃量為46.87（1+6%）=49.68t表3-7原料日用量表原料(t)砂巖白云石石灰石純堿芒硝長石煤粉碎玻璃總計干基質(zhì)量282.668.7918.3491.644.049.360.19118.76593.7濕基質(zhì)量286.969.018.7194.474.229.550.194118.76601.8表3-7根據(jù)要求，配合料的含水量為4%，所以：475.04÷494.8?日加水量為11.74t。3.3配合料的要求配合料的基本要求為：原料的質(zhì)量必須符合要求并且成分穩(wěn)定；易于加工處理；成本低能大量供應(yīng)；對人體危害微乎其微；對耐火材料的侵蝕程度小。其次是保證配合料的質(zhì)量要求達(dá)到玻璃生產(chǎn)的要求并且生產(chǎn)出來的玻璃缺陷小。具體要求如下幾點(diǎn)：（1）。相同原料具有各自適宜的粒度，不同原料間應(yīng)存在一定的粒度比，以保證配合料的均勻度，提高混合質(zhì)量防止配合料產(chǎn)生分層這種不利于生產(chǎn)的現(xiàn)象。（2）一定的水分在合格的配合料中是必不可少的，有利于水膜在石英表面的形成，對純堿和芒硝的融合很有幫助。（3）配合料還應(yīng)具有一定的氣體率。。（4）在制備玻璃液的過程中，配合料一定要混合均勻，有利于高質(zhì)量玻璃液的形成。

4浮法玻璃窯爐4.1設(shè)計理念由于全球能源短缺,能源的不可再生，導(dǎo)致我們花在許多常用能源上的資源越來越大,由于燃料的成本上漲，燃料部分的花費(fèi)占用了玻璃生產(chǎn)的大部分預(yù)算。在玻璃生產(chǎn)的過程中絕大部分燃料都是用在窯爐里為玻璃液的熔化提供熱量,因此降低玻璃窯爐的熱耗,對緩解世界迫在眉睫的能源問題有了一定的幫助，并且還能降低生產(chǎn)廠家制作玻璃的成本，側(cè)方向地增大玻璃的產(chǎn)量，為人們提供更多的優(yōu)質(zhì)玻璃。中國的浮法玻璃工藝對比國外先進(jìn)工藝并不具備節(jié)能優(yōu)勢，節(jié)能降耗也成為了中國浮法玻璃行業(yè)的一個長久問題。因此對于玻璃窯爐的設(shè)計要著重探討節(jié)能降耗問題。4.2浮法玻璃窯爐設(shè)計4.2.1浮法玻璃的節(jié)能設(shè)計通過網(wǎng)上的一些查找以及對一些資料的研究，總結(jié)出降低窯爐熱耗的兩個最基本方法:第一點(diǎn)就是盡可能的加大生產(chǎn)工藝中對熱能的使用效率;另外一個便是在能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品，并且產(chǎn)能達(dá)到滿足工藝要求的情況下，盡量減少無效熱量的輸出。在滿足工藝要求的情況下，不以犧牲玻璃質(zhì)量以及產(chǎn)能為代價，盡量的滿足以上兩個條件，才能設(shè)計出優(yōu)質(zhì)并且節(jié)能環(huán)保的浮法玻璃窯爐。4.2.2環(huán)保設(shè)計思路=1\*GB2⑴增大燃料的燃燒效率，完美利用任何能源，優(yōu)化利用燃燒熱產(chǎn)生的能量，提高熱量的使用效率，提高燃燒火焰所產(chǎn)生能量傳遞到玻璃液的占比，避免能量浪費(fèi)。=2\*GB2⑵本設(shè)計燃料采用的是重油，在燃燒部中選擇使用霧化效果好并且可以方便火焰大小調(diào)節(jié)的噴嘴，這些設(shè)計可以有效的提高重油的燃燒效率。=3\*GB2⑶由于重油的燃燒效果要優(yōu)于其他燃料，火焰輻射的效率也遠(yuǎn)比其他燃料高,因此可采用可以進(jìn)行底燒，側(cè)燒以及頂插式燃燒的小爐結(jié)構(gòu)形式。=4\*GB2⑷參考國內(nèi)外優(yōu)秀廠家的經(jīng)驗，設(shè)計出科學(xué)的窯爐蓄熱室結(jié)構(gòu)，從而有效的提高對燃料產(chǎn)生熱量的使用效率。=5\*GB2⑸使用0#氧槍以加速玻璃配合料的熔化過程，并且還能有效減少尾氣的排放。=6\*GB2⑹傳統(tǒng)浮法玻璃窯爐表面散熱甚至能占用三分之一的熱量，因此設(shè)計的窯爐表面要進(jìn)行保溫處理，使用大量保溫材質(zhì)盡量減少熱量散失。=7\*GB2⑺加強(qiáng)窯體的密封，避免熱量流失，以及物料的溢流。4.3窯爐結(jié)構(gòu)設(shè)計4.3.1窯爐組成部分=1\*alphabetica投料口：將配置好的玻璃配合料送入窯內(nèi)，在輸送過程中，受到部分窯爐內(nèi)的熱量，使配合料表面部分熔化。=2\*alphabeticb熔化部：玻璃配合料在此空間熔化，形成初步的玻璃液。=3\*alphabeticc分隔裝置：減少熔化部高溫對冷卻部的影響。=4\*alphabeticd冷卻部：進(jìn)一步均化玻璃液，使玻璃液的成分更加穩(wěn)定，有利于玻璃的成型。=5\*alphabetice成型部：同時具有冷卻以及供料的作用，將初步成型的玻璃板送去下一結(jié)構(gòu)進(jìn)行裁剪，形成成品。4.3.2窯爐簡圖圖4-1浮法玻璃窯爐平面圖1投料口；2熔化部；3小爐；4冷卻部；5流料口；6蓄熱式

圖4-2浮法玻璃窯爐切面圖1小爐口；2蓄熱池；3格子體；4底煙道；5聯(lián)通煙道；6支煙道；7燃油噴嘴圖4-3浮法玻璃立體彩圖

4.4窯爐各部分尺寸單位m/m2投料池長1.5寬6熔化部窯池熔化區(qū)面積153.5熔化區(qū)長度15澄清區(qū)面積135澄清區(qū)長度12寬11.25深1耳池1.2×1.2火焰空間胸墻高度1.5大碹跨度10大碹股高1大碹厚度0.5分隔裝置長3寬3深1胸墻高度0.1冷卻部面120長12寬10深1耳池1.5×1.5氣體空間大碹跨度8大碹股高1大碹厚度0.3胸墻高度0.4小爐個數(shù)3對出口面積1寬度1.5高度0.5蓄熱室長度18格子體體積216m3長12寬3高6上段1中段2下段3分隔墻厚度0.5拱碹90°

5.浮法玻璃工廠設(shè)計5.1設(shè)備選擇在浮法玻璃工廠的建設(shè)中，浮法玻璃窯爐一定是最為重要的設(shè)備，然而僅僅一臺窯爐不可能完成整個生產(chǎn)的需要。在整個生產(chǎn)過程中，還存在著許許多多其他的步驟，如原料的運(yùn)輸，原料的破碎以及粉碎，原料的篩分、除鐵以及稱重等，還有生產(chǎn)過程中的除塵等工序，都需要相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備來發(fā)揮作用，以下經(jīng)過參考設(shè)備的功能對工廠設(shè)備的選擇。5.1.1粉碎和破碎機(jī)表5-1顎式破碎機(jī)型號破碎和粉碎的設(shè)備選型為：PE250400顎式破碎機(jī)：進(jìn)料口尺寸：400mm250mm最大進(jìn)料粒度：210mm產(chǎn)量：5~20t/d排料口調(diào)整范圍：20mm~60mm外形尺寸：1450mm1315mm1296mm電機(jī)功率：15kwPE400600顎式破碎機(jī)：進(jìn)料口尺寸：400mm600mm最大進(jìn)料粒度：340mm產(chǎn)量：30~65t/d排料口調(diào)整范圍：40~100mm外形尺寸：1565mm11732mm1586mm電機(jī)功率：30kw2PG630300輾式破碎機(jī)：最大進(jìn)料尺寸：10~25mm出料粒度：0~10mm生產(chǎn)率：2~8t/h輾子轉(zhuǎn)速：80r/min機(jī)重：4.85t電機(jī)功率：15kwPC800600錘式破碎機(jī)：給料粒度：300mm出料粒度：30mm產(chǎn)量：25~50t/h功率：55kw機(jī)重：2tLF600型籠形輾：生產(chǎn)能力：1~3t/h物料最大粒度：100mm主軸轉(zhuǎn)速：400r/min功率：5.5kw外形尺寸：1200mm1450mm882mm機(jī)重：0.6t5.1.2原料的篩分各種塊狀原料經(jīng)粉碎必須進(jìn)行篩分，將雜質(zhì)和大顆粒部分分離出去，使物料具有適宜的顆粒組成以保證配合料混合均勻和避免分層，不同的原料有不同的粒度要求，配合料中各原料應(yīng)有一定的粒度比，難熔化的原料其粒度應(yīng)適當(dāng)細(xì)些。原料的篩分一般只控制原料粒度的上限，對于小顆粒部分則不作分離，原料的粒度一般用通過的篩孔數(shù)表示，一般要求如下：石英砂，通常只通過36~49孔/cm2的篩。因為在選用石英砂使，對其顆粒組成已進(jìn)行分析，到廠后過篩的目的并不是對其粒度進(jìn)行控制，而是為了除去雜草、石塊、泥塊等外來夾雜物。砂巖、石英砂、長石，通過81孔/cm2的篩。純堿、芒硝、石灰石、白云石，通過孔/cm2的篩。設(shè)備選型：2000mm900mm機(jī)動篩和11002000mm六角篩5.1.3結(jié)論與展望本工藝設(shè)計通過對苯與甲苯的混合物系進(jìn)行分離，得到單獨(dú)的苯和甲苯去供化工行業(yè)使用，可以在一定程度上解決國內(nèi)苯與甲苯的需求量日益增長的問題。通過多方面地查閱資料來尋找出來適合分離苯與甲苯的方法，最終通過比較，采用了精餾塔分離苯和甲苯混合體系的方法作為本設(shè)計的主要方法。首先根據(jù)精餾塔分離苯與甲苯的過程將工藝流程圖確定下來，再對一系列的分離條件做出要求，最終對精餾塔的各項特征數(shù)據(jù)進(jìn)行了計算，包括有物料衡算、塔板數(shù)的確定、最小回流比的確定、氣液相負(fù)荷的計算、粘度的計算、吸收塔中各組分的摩爾分率的計算等。最終得出塔板數(shù)為26塊；塔徑為3m；塔高為18.27m等重要數(shù)據(jù)，對流體性能進(jìn)行了校核，完全符合要求。以前其他的分離工藝往往伴隨成本高，反應(yīng)條件嚴(yán)格，產(chǎn)物和副產(chǎn)物難于分離等許多問題，但是本次設(shè)計減少了這些問題的發(fā)生。通過對苯與甲苯的混合物系進(jìn)行研究，確定了分離工藝的流程，苯與甲苯的混合原料液體首先在預(yù)熱器中進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱至一定溫度后，加入精餾塔中的進(jìn)料板上，隨后所述進(jìn)料板上的混合液會與由塔頂自上而下的回流液相混合，再向下逐層板塊地溢流，在溢流的過程中，回流液會與自下而上上升的蒸汽相互觸碰，進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)。最終混合液流入安裝于塔底的再沸器中。在整個的分離操作的過程中，需要連續(xù)不斷地從再沸器中取出部分沸騰的液體來作為蒸汽，蒸汽子夏而上地上升至安裝于塔頂?shù)睦淠骼铮蟊焕淠蔀榱艘后w，而這些液體中的一部分冷凝液再作為從塔頂流至塔釜的回流液，剩余的部分則作為塔頂產(chǎn)品。本設(shè)計雖然具有很多優(yōu)點(diǎn)與可取之處，但是由于苯與甲苯對人體有害，屬于有害氣體，稍有不慎，這些氣體便可能會威脅到工人的健康，因此，在安全防護(hù)方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。參考文獻(xiàn)[1]李大孟,辛姣,劉朝義,李靜,徐玉清,杜廷召.苯-甲苯混合物分離方法的模擬與研究[J].化工技術(shù)與開發(fā),2019,48(05):54-57+79.[2]丁海兵.苯-甲苯分離節(jié)能新工藝[J].現(xiàn)代化工,2013,33(11):107-109+111.[3]王文剛.年處理10.8萬噸苯—甲苯體系的浮閥精餾塔設(shè)計[D].山東大學(xué),2016.[4]徐小龍.苯—甲苯分離工藝模擬與優(yōu)化[D].中國石油大學(xué)（北京）