(4)合理的劳动定员是有利于提高员工队伍的素质。
四、玻璃生产流程设计
1、工艺流程图
砂岩 硅砂 石灰石 白云石 萤石 纯碱 芒硝 煤粉 碎玻璃 粗碎 选矿 粗碎 粗碎 水洗 拆包 拆包 筛分 洗涤 粉碎 干燥 粉碎 粉碎 粗碎 粉碎 粉碎 破碎 筛分 筛分 筛分 筛分 粉碎 筛分 筛分 筛分 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 粉库 碎玻璃库 称重 称重 称重 混合
水泵 混合机 皮带运输 窑头料仓 重油库 投料 余热锅炉 助燃风 熔窑 净化器 烟囱 氢气站 锡槽 混合 氮气站 冷却风机 退火窑 质检 成品库 包装出厂
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2、原料的破碎与粉碎
原料的选择与配合料的制备是玻璃生产工艺的重要组成部分,它直接影响制
品的产量、质量与成本因此能否获得优质高产配合料对后续的熔制工艺与成型工艺关系很大。日熔化量较大的平板玻璃厂一般都是矿物原料块状进厂。为此,必须进行破碎与粉碎。根据矿物原料的块度、硬度和需要的粒度等来选择加工处理方法和相应的设备。要进行破粉碎的原料有砂岩、长石、石灰石、萤石、白灰石等。
砂岩是胶结致密、莫氏硬度为7的坚硬矿物。早先是把砂岩煅烧水淬后在进行破粉碎,由于劳动强度大、能耗高、生产率低而不再使用煅烧的方法,目前一般直接用破碎机破碎。
石灰石:主要成分是CaCO3和MgCO3,约占配合料总量的14.8%。浮法玻璃配合料中引入CaO的原料主要有白云石、石灰石、方解石等,白云石粉料制备时一般采用干法加工。
纯碱:纯碱为重质纯碱,以袋装进厂。人工拆包倒料。进行拆分后进行使用。纯碱主要成分是Na2CO3,引入玻璃种的Na2O纯碱熔点低,是玻璃生产中的助溶剂。纯碱是微细白色粉末,易溶于水,结块,需要存储于干燥的仓库内,由于纯碱价格昂贵,是影响玻璃成本的主要因素之一。
芒硝:芒硝同纯碱一样是袋装进厂,经拆分经筛选后使用。芒硝不仅可以代替碱,也是玻璃生产中常用的澄清剂,为降低忙晓得分解温度常加入还原剂(主要为碳粉、煤粉)。
配合料:是各种粉料称量混合,各料仓的粉料经称重后,有传送机输送至混合机混合,定量加水,加蒸汽混合成均匀的配料,放入配合料输送机送往窑头料仓。
辅助原料:用量较少,主要用于改善玻璃的融化、澄清和成型等,是为了使玻璃获得某种性能必须加入的制作原料,根据作用不同可分为澄清剂、着色剂、脱色剂、氧化剂、还原剂、助溶剂、碎玻璃等。 3、玻璃的熔制
合格配合料经高温加热形成均匀的、无缺陷的并符合成型要求的玻璃液的过程称为玻璃的熔制过程。玻璃熔制是玻璃生产最重要的环节,玻璃制品的产量、
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质量、成品率、成本、燃料耗量、窑炉寿命等都与玻璃熔制过程密切相关。因此,进行合理的玻璃熔制是非常重要的。 玻璃熔制过程是一个很复杂的过程,它包括一系列的物理的、化学的和物理化学的现象和反应,其综合结果是使各种原料的混合物形成了透明的玻璃液。 配合料在高温加热过程中所发生的变化如下表所示。 表1 配合料加热时的各种过程 物理过程 1 .配合料加热 2 .配合料脱水 化学过程 1 .固相反应 2 .各种盐类分解 物理化学过程 1 .共熔体的生成 2 .固态溶解、液态互溶 3 .各个组分熔化 3 .水化物分解 3 .玻璃液、炉气、气泡间的相互作用 4 .晶相转化 4 .结晶水分解 4 .玻璃液与耐火材料间的作用 5 .个别组分的挥发 5 .硅酸盐的形成与相互作用 从加热配合料直到熔成玻璃液,常可根据熔制过程中的不同实质而分为五个阶段:硅酸盐形成阶段;玻璃形成阶段;玻璃液的澄清阶段;均化阶段;玻璃液的冷却阶段。 3.1、 硅酸盐的形成 硅酸盐生成反应在很大程度上是在固体状态下进行的,配合料各组分在加热过程中经过了一系列的物理的、化学的和物理化学变化,结束了主要反应过程,大部分气态产物逸散,到这一阶段结束时配合料变成了由硅酸盐和剩余 SiO 2 组成的烧结物。对普通钠钙硅玻璃而言,这一阶段在 800 ~ 900℃ 终结。 从加热反应看,其变化可归纳为以下几种类型: 多晶转化:如 Na 2 SO 4 的多晶转变,斜方晶型 - 单斜晶型; 盐类分解;如 CaCO 3 ——CaO+CO 2 ; 生成低共熔混合物:如 Na 2 SO 4 -Na 2 CO 3 ;
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形成复盐:如 MgC0 3 +CaCO 3 —— MgCa(CO 3 ) 2 ; 生成硅酸盐:如 CaO+SiO 2 —— CaSiO 3 ; 排除结晶水和吸附水:如 Na 2 SO 4 ? 10H 2 O —— Na 2 SO 4 +10H 2 O 。 3.2、 玻璃的形成 烧结物继续加热时,在硅酸盐形成阶段生成的硅酸钠、硅酸钙、硅酸铝、硅酸镁及反应后剩余的 SiO 2开始熔融,它们间相互溶解和扩散,到这一阶段结束时烧结物变成了透明体,再无未起反应的配合料颗粒,在 1200 ~ 1250℃ 范围内完成玻璃形成过程。但玻璃中还有大量气泡和条纹;因而玻璃液本身在化学组成上是不均匀的,玻璃性质也是不均匀的。 由于石英砂粒的溶解和扩散速度比之其他各种硅酸盐的溶扩散速度低得多,所以玻璃形成过程的速度实际上取决于石英砂粒的溶扩散速度。石英砂粒的溶扩散过程分为两步,首先是砂粒表面发生溶解,而后溶解的 SiO 2 向外扩散。这两者的速度是不同的,其中扩散速度最慢,所以玻璃的形成速度实际上取决于石英砂粒的扩散速度。由此可知,玻璃形成速度与下列因素有关:玻璃成分、石英颗粒直径以及熔化温度。除 SiO 2 与各硅酸盐之间的相互扩散外,各硅酸盐之间也相互扩散,后者的扩散有利于 SiO 2 的扩散。 硅酸盐形成和玻璃形成的两个阶段没有明显的界限,在硅酸盐形成阶段结束前,玻璃形成阶段就已开始,而且两个阶段所需时间相差很大。例如,以平板玻璃的熔制为例,从硅酸盐形成开始到玻璃形成阶段结束共需 32min ,其中硅酸盐形成阶段仅需 3 ~ 4min ,而玻璃形成却需要 28 ~ 29min 。 表2.不同温度下玻璃成型时间 玻璃融化温度℃ 1400 1450 36.4 1500 20.9 1550 10.0 1600 4.0 1650 2.4 1700 1.6 融化时间(min) 53.7 3.3、玻璃液的澄清 玻璃液的澄清过程是玻璃熔化过程中极其重要的一环,它与制品的产量和质量有着密切的关系。对通常的钠钙硅玻璃而言,此阶段的温度为 1400 ~ 1500℃ 。 12

