总工艺计算
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1.1总工艺计算
1.1.1主要工艺指标的基本数据
工艺计算的依据是设计计划任务规定的生产规模,生产方法和产品品种,计算的基准是熔制车间的生产能力。下面是工艺计算的主要工艺指标:(1)玻璃制品比例:
(2)年工作日:本厂设计三年一次大修,大修时间三个月。故年工作日为:
(365*3—30)/3 = 355天
(3)生产能力:平板玻璃250万重箱/年
(4)原板宽度:3500mm
(5)综合成品率:80%
(6)玻璃成分(质量百分比):
成分SiO
2Al
2
O
3
Fe
2
O
3
CaO MgO R
2
O 其他
Wt%72.70 2.10 0.20 6.80 4.20 14.00 0.2 (7)厂储存定额(可用天数):
1.1.2工艺平衡计算
1.1.
2.1 玻璃产品产量计算
a. 产品任务(年产250万箱)
b. 拉引速度:
3mm:355*10%=36天
1666666.7/(3.5*24*0.8*36)=688.9 m/h 取700 m/h 5mm:355*50%=178天
5000000/(3.5*24*0.8*178)=418 m/h 取450 m/h 6mm:355*20%=71天
1666666.7/(3.5*24*0.8*71)=344.5 m/h 取350 m/h 8mm:355*20%=71天
1250000/(3.5*24*0.8*71)=261.9 m/h 取300 m/h c. 完成各类产品所需的生产天数:
3mm:1666666.7/(3.5*24*0.8*700)=36天
5mm:5000000/(3.5*24*0.8*450)=166天
6mm:1666666.7/(3.5*24*0.8*350)=71天
8mm:1250000/(3.5*24*0.8*300)=62天
36+166+71+62=335 < 355 即符合设计要求,可以完成生产任务d. 各种玻璃的全年生产天数
3mm:355*(36/335)=38.2天
5mm:355*(166/335)=175.9天
6mm:355*(71/335)=75.2天
8mm:355*(62/335)=75.7天
e. 各种厚度玻璃的年产量
3mm:38.2*24*700*3.5*0.8=1796928.0平方米
折合269539.2重箱
5mm:175.9*24*450*3.5*0.8=5319316.0平方米
折合1339903.3重箱
6mm:75.2*24*350*3.5*0.8=1516032.0平方米
折合454809.6重箱
8mm:75.7*24*300*3.5*0.8=1526112.0平方米
折合610444.8重箱
合计:2674695重箱/年
产品汇总为:
1.1.
2.2 玻璃液熔化需要量
a .日熔化量:各种玻璃日熔化量相同,可以用3mm 玻璃计算
700*24*3.5*0.003*2.5=441 吨/天
b .生产碎玻璃量:
441*(1—0.8)=88.2 吨/天 玻璃损失率为0.5%
碎玻璃回熔窑量 88.2*(1—0.5%)=87.8 吨/天
c .由配料液熔制成玻璃液量:
441—87.8=353.2 吨
1.1.3 玻璃成分设计及计算
相同用途的制品可以采用不同的玻璃组成。例如作为实验室用的仪器玻璃有很多种组成可供选择,如派来克斯,德国耶拿,九五硬料等,但他们在熔制与性能上有很大差别。玻璃成分是决定玻璃物理化学性能的主要因素。设计合适的玻璃组成是投资者和企业首要考虑的问题之一,它涉及企业的经济效益,产品结构,质量和企业长远发展等诸多因素。
1.1.3.1 玻璃成分设计要素
(1)应满足产品使用要求
玻璃的不少性能和其成分成函数关系,可用下式表示:
......),,(E a f W
i
ρ=∑
∑i
W ——组成中的氧化物(wt%)
α,ρ,E ——组成中的膨胀系数,密度,弹性模量等
每个玻璃组成确定后,其一系列性能也随之确定。在玻璃组分设计过程中,必须保证达到制品最基本的性能。例如药用玻璃主要应考虑制品的耐化学稳定性,对有关硬度,热稳定性或强度则次之。
(2)选用最经济的原料
在配方组成设计中须选用能就地取材的廉价原料。这不仅可减少运输,降低成本,降低库存,发挥地方工业的优势,而且更重要的是可以保证生产秩序稳定,使质量信息及时得到反馈。
(3)满足成型工艺要求
玻璃成型方法众多,在满足制品使用要求的前提下,成分应兼顾成型工艺要求。例如手工成型的制品料性要求“长”一些,成型温度可相对低一些;若改为机械生产,由于成型速度加快,制品冷成型范围指数却的时间就较短,这时料性就应相对的“短”一些。所以当一产品成型方式改变后,玻璃组成也需相应的调整,以保证玻璃制品的质量。
(4)满足加工性能的要求
不少制品成型后还需要进行二次再加工,再加工包括冷加工和热加工。玻璃成分对冷加工的影响不是很大,而对热加工的影响显著。在热加工过程中涉及玻璃与其他材料封接时,应考虑:
a.两种材料间的膨胀系数必须相匹配,以减少封接后的残余应力。
b.两种封接材料应能很好的熔合在一起,相互间有良好的浸润性能,以形
成气密封接。
1.1.3.2 玻璃成分设计步骤
(1)首先考虑制品性能要求,在诸多的性能中应选择一个主要的性能参数,一般可选择玻璃的膨胀系数。这是因为膨胀系数比较
直观,便于比较。
(2)根据玻璃若干性能符合加和法则计算的原理,事先可对新设计的玻璃组成进行计算,以预测玻璃的性能,并对某些氧化物进
行及时的调整。
(3)对新设计的玻璃组成进行熔制实验,并取样测定其一系列性能,