Химический состав сырьевых материалов
| Сырьевые материалы | Содержание оксидов, мас. % | ||||||
| SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Na2O | K2O | Fe2O3 | |
| Песок Пегматит Доломит Известняк Сода Сульфат | 99,1 72,9 0,7 0,75 – – | 0,3 15,3 0,3 1,1 – – | – 0,85 32,0 54,1 – – | – 0,5 20,5 0,9 – – | – 3,9 – – 58,2 43,1 | – 4,1 – – – – | 0,05 0,5 0,1 0,15 0,003 0,005 |
С учетом эквимолярной замены оксида калия на оксид натрия общее содержание Na2O в пегматите составит, мас. %:
Для определения количества сырьевых материалов в шихте составляют систему уравнений, вводя следующие обозначения: Х1 – содержание песка; Х2 – пегматита; Х3 – доломита; Х4 – известняка; Х5 – соды; Х6 – сульфата, мас. ч. на 100 мас. ч. стекла:
Решение системы, мас.ч. на 100 мас. ч стекла:
песок Х1 = 66,696; известняк Х4 = 3,322;
пегматит Х2 = 7,881; сода Х5 = 21,529;
доломит Х3 = 19,174; сульфат Х6 = 3,364.
С учетом потерь соды на улетучивание (3,2 мас. %) её содержание в шихте составит: 22,218 (21,529∙1,032) мас. ч.
Содержание сульфата с учетом потерь на улетучивание (5 мас. %) составит 5,046 (3,364∙1,05) мас. ч.
Для восстановления сульфата натрия потребуется 6% угля (содержащего 93 мас.% углерода) от всего количества сульфата, что составляет 0,325 мас. ч. 
.
Таким образом, сумма сырьевых материалов составит 124,66 мас. ч.
Далее определяют количество оксидов, переходящих в стекло с каждым сырьевым материалом, затем составляют сводную табл. 1.6 и вычисляют расчетный состав стекла.
|
|
|
Таблица 1.6
Сводная таблица расчета шихты
| Сырьевые материалы | Переходят в стекло оксиды, мас. ч. | ||||||
| SiO2 | Al2O3 | СaO | MgO | Na2O | K2O | Fe2O3 | |
| Песок Пегматит Доломит Известняк Сода Сульфат | 66,10 5,74 0,13 0,02 – – | 0,20 1,20 0,06 0,04 – – | – 0,07 6,14 1,80 – – | – 0,04 3,93 0,03 – – | – 0,31 – 12,53 1,45 – | – 0,32 – – – – | 0,033 0,039 0,019 0,005 0,001 0,0002 |
| Расчетный состав стекла | 71,99 | 1,50 | 8,01 | 3,97 | 14,29 | 0,32 | 0,0972 |
| Сумма оксидов в расчетном составе стекла, мас. ч. 100,1772 | |||||||
Сумма компонентов в расчетном составе стекла оказалась выше 100 за счет вхождения в стекло оксида калия из пегматита и примесей оксида железа из всех сырьевых материалов. Теоретический состав стекла получают путем пересчета расчетного состава на 100 мас. % и сравнивают между собой заданный (проектный), расчетный и теоретический составы (табл. 1.7).
Таблица 1.7
Химический состав стекла
| Оксид | Содержание в составе стекла | ||
| заданном | расчетном | теоретическом | |
| SiO2 Al2O3 CaO MgO Na2O K2O Fe2O3 | 72,0 1,5 8,0 4,0 14,0 – – | 71,99 1,50 8,01 3,97 14,29 0,32 0,0972 | 71,86 1,50 8,00 3,96 14,26 0,32 0,097 |
| å | 100,0 мас. % | 100,1772 | 100,0 |
|
|
|
Считая теоретический состав стекла, получаемого из выбранных сырьевых материалов, приемлемым, проводят корректировку состава шихты:
песок 
;
пегматит 
;
доломит 
;
известняк 
;
сода 
;
сульфат 
;
уголь 
.
Таким образом, 100 мас. ч. стекла получают из 124,440 мас. ч. шихты. Выход стекла (ВС) при стеклообразовании составляет, %:
ВС = 
.
Угар шихты (УШ) составляет, %:
УШ = 100 – 80,57 = 19,64.
Анализ и оценка результатов расчета шихты
Перед корректировкой состава шихты и получением окончательных результатов расчета оценивают теоретический состав стекла и правильность выбора сырьевых материалов.
В первую очередь решается вопрос о допустимости рассчитанного содержания оксида железа в теоретическом составе стекла. Содержание оксида железа, придающее стеклу нежелательный цветовой оттенок, в большинстве случаев не лимитируется нормативно-техническими документами на производство различных видов стекла и стеклоизделий. Поэтому можно принять, что содержание Fe2O3 в готовой продукции из стекла (теоретическом составе) не должно превышать максимально допустимого количества Fe2O3 в кварцевом песке, используемом в производстве этой продукции, т.е. следует руководствоваться требованиями ГОСТ 22551–77 (табл. 1.8).
|
|
|
Если содержание оксидов железа в теоретическом составе стекла превышает максимально допустимое значение, то принимают решение об использовании более качественных сырьевых материалов. Для принятия такого решения используют сводные данные по определению расчетного состава стекла, позволяющие оценить вклад каждого сырьевого материала в суммарное содержание оксидов железа. Влияние каждого сырьевого материала на общее содержание Fe2O3 в готовом стекле можно также приближенно оценить по содержанию оксидов железа в этом материале и его количеству в стекольной шихте.
Теоретический состав стекла может иметь и другие отличия от заданного. Во-первых, в нем могут появиться примесные оксиды, не входящие в заданный состав стекла, но и не влияющие на его окраску: Al2O3, CaO, MgO, K2O и др. Во-вторых, содержания заданных оксидов в теоретическом составе стекла могут отличаться от требующихся. Какие количества примесных оксидов и какие отклонения в содержании заданных оксидов могут быть допустимы, решают, исходя из влияния оксидов на свойства стекла и из требований к стеклоизделиям. Так, для листового стекла ВВС допускаются колебания в содержании заданных оксидов в пределах, мас. %: SiO2 – ±0,5; Al2O3 – ±0,3; CaO – ±0,4; MgO – ±0,4; Na2O – ±0,4. Если количества примесных оксидов и отклонения в содержании заданных оксидов оцениваются как недопустимые, то по составам стекла и сырьевых материалов выявляются возможные причины и производится замена некоторых сырьевых материалов. В этом случае производится повторный расчет шихты.
|
|
|
Таблица 1.8
Предельно допустимое содержание Fe2O3
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 814; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!