洛阳理工学院毕业设计（论文）
前 言
原料是材料生产的基础，其作用主要是根据产品的结构组成和所应具有的相应性能提供合适的化学成分和加工处理过程。优质适宜的原料是生产高品质产品的前提和保证。浮法玻璃的原料相对繁多，由于其成因和产状的不同，从而成分组成和物理化学性质不完全一致。针对所需原料不同的产地，选取标准和质量控制的不同对玻璃质量和性质造成的影响加以阐述。因此，掌握原料的成分和组成及其产品性能和生产工艺的相互关系，对于合理地选择原料，节约资源，物尽其用极为重要。玻璃科学的发展，加深了对玻璃的形成和结构理论、相平衡，特别是玻璃的性质和成分依从关系的认识，从而为玻璃成分的设计提供了重要的理论基础。但要定量地得到合乎预定要求的玻璃成分，必须对拟定的玻璃成分进行反复的调整，以获得所需性能的玻璃。
由于新技术的发展，人们对玻璃材料的性能提出了各种新的要求，而传统的玻璃形成系统已远远不能满足需要。由此推动了玻璃心系统的研究，新品种玻璃的不断出现，使用于玻璃成分中的元素几乎包括了周期表中的绝大部分，从而提供了各种具有优异性能的结构材料和功能材料。
由此可见，玻璃成分设计是一个十分复杂的问题。从长远的观点看，特别是随着玻璃成分、结构、性质间依从关系的不断明确，将逐步根据使用的要求设计所需的适宜成分。
此设计是450t/d浮法玻璃原料车间工艺初步设计，主要是依据浮法玻璃需要的性质和工艺性能从而设计玻璃的原料车间以及原料的组成成分，设计出一个低能耗又环保的方案。[1]
1.1 本设计的指导思想和遵循原则
1.1.1 设计指导思想
玻璃行业的发展与国民经济的很多行业都存在着联系，同时玻璃行业对推动整个国民经济的发展都起着非常积极重要的作用。因此，―十二五‖规划中也对玻璃行业的发展提出了具体的要求。同时，也颁布了各项法律
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来规范玻璃行业的健康发展。在新的形势下，玻璃行业必须按照科学发展观的要求，转变增长方式，有效的调整产业结构，才能促进玻璃行业的健康发展。
1.1.2 遵循的原则
玻璃的科学研究，特别是性质和组成依从关系的研究，为玻璃组成的设计提供了重要的理论基础，在实际设计玻璃原料车间时，应遵循如下原则：
（1）根据成分、性质、结构间的关系，就目前玻璃科学发展水平而言，主要是成分和性质的依从关系，使设计的玻璃能满足预定的性能要求。
（2）根据玻璃形成区域图和相图，使所设计的成分能够形成玻璃，并在一般情况下具有较小的析晶倾向。
（3）根据生产条件使设计的原料车间能够符合当前玻璃行业的经济、技术和发展的实际要求。
（4）所设计的玻璃原料车间应当具有低成本、低能耗和降低 污染的要求。
根据设计原则，首先就氧化物系统玻璃成分的设计进行讨论，在设计玻璃成分时，必须根据复发玻璃锁要求的物理、化学性质和工艺性能，选择适宜的氧化物系统，以确定决定玻璃主要性质的氧化物。在此基础上，再引入一些尽量不使玻璃的原有性质变差，而同时能赋予玻璃其他必要性质的氧化物，拟定出玻璃的设计成分。其次，就浮法玻璃生产所需的原料，针对原料的产地，选取方法，质量控制要求和检测方法采取相应的工艺措施。最后，针对材料的来源以及原料车间的合理设置，最大限度的节约能源，节约成本和消耗，提高生产效率，从而生产出高质量的平板玻璃。[2]
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第1章 浮法玻璃原料的质量要求
1.1原料的质量要求
原料质量优劣是关系到浮法玻璃生产优质高产的至关重要的问题。玻璃成品上的缺陷，在很大程度上是由原料和原料制备中的弊病造成的。当前，玻璃行业清楚认识到这点，原料质量低劣，即使采用了先进的浮法成型工艺，也难以成产出优质玻璃。为此，制定出玻璃生产使用原料的质量规范，对原料提出了各种要求。
1.1.1 浮法玻璃对原料化学组成的要求
玻璃的熔制成型的整个生产过程中，化学成分都应处于稳定状态，从这一层意义上来讲，各种原料在同一批料中，其化学组成波动要小，在相邻的俩批料间的化学组成更不能打，否则会影响玻璃的均匀性。即使玻璃夜的温度相同，也会使玻璃的密度、粘度以及颜色等发生变化。所以必须对原料中各种氧化物的化学组成的波动提出要求，并加以严格控制。为生产优质浮法玻璃，对各种原料的化学组成，允许波动范围如下要求：
（1）硅砂
硅质原料是玻璃最主要的原料，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，通常为71%~73%。如果硅质原料中含SiO2量低，不言而喻，其杂质含量就高。因此要求，
SiO2?98.5%±0.1% ； Al2O3≤0.2%±0.04% ； Fe2O3≤0.05%±0.001% ； TiO2 ≤0.01% ； Cr2O3＜0.0002% ；
相邻俩批料之间的成分波动范围不得超过上述波动范围的40%。 （2）长石
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SiO2＜70%±0.1% ； Al2O3 ＞19%±0.2%； Fe2O3＜0.2%±0.1%； Na2O+K2O＜10%±0.5%； （3）白云石 CaO＞30.5%±0.3%； MgO＞20%±0.3%； Al2O3＜0.3%±0.1%； Fe2O3＜0.1%±0.05%； （4） 石灰石 CaO＞54%±0.3%； MgO＜0.5%±0.3%； Al2O3＜0.3%±0.1%； Fe2O3＜0.1%±0.05%； （5） 纯碱
浮法玻璃应采用重碱， Na2CO3＞99%； NaCl＜0.1%； 相对密度为1.1~1.3。 （6） 芒硝 应采用无水芒硝， Na2SO3＞95%； NaCl＜0.3%； CaSO4＜1%； 碳粉
不宜采用烟道灰 C＞84%；
灰分量小于12%；[3]
1.1.2 浮法玻璃对原料粒度组成的要求 （1）原料粒度组成对玻璃熔制的影响
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玻璃原料的粒度组成与玻璃熔化的关系及其密切，如果各种原料粒度组成和相互间的粒度级配合理，将显示出许多优点。
原料粒度组成合理，可使原料华学成分波动降到最低限度。要求原料粒度组成合理，仅控制粒级的上限是远远不够的，还要控制细级别（-120目）含量。在同一种原料的不同粒级中，特别是细级别中，其化学成分含量差异显著。
细级别含量高，其表面能增大，表面吸附和凝聚效应增大，当原料混合时，发生成团现象。另外，细级别多，在储存、运输过程中，受到振动和成锥作用的影响，与粗级别间，产生强烈的离析。这种离析的结果，使得进入熔窑的原料化学成分处于极不稳定状态。
玻璃各种原料，除各自的粒度分布要合理外，他们相互间的粒度分布要合理匹配，才能使配合料分层降低到最小程度，配合料均匀度处于最佳状态。
（2）玻璃用主要原料的粒度要求
在原料粒度分布上，一般要求分散性越小越好，这是主要的趋势。但还要考虑工厂的经济性，所以不对原料粒度作硬性规定。
1.1.3 浮法玻璃对原料中难熔矿物含量的要求
硅质原料、白云石、石灰石、长石等属于天然矿物。这些天然矿物中含有危害玻璃质量的杂质。有些属于难熔重矿物（见表1-1）。由于重矿物在玻璃熔化过程中，难以完全熔化而被残留在玻璃成品上，形成固体夹杂物，通常称之为―结石‖。
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