热熔教学设计
第1篇:热熔胶概述
热熔胶概述
摘要:热熔胶是生活常见的胶黏剂,热熔胶在工业生产和人民生活中发挥着极其重要的作用。本文介绍了热熔胶的定义、分类、特点、天然胶粘剂的应用以及热熔胶的发展趋势。
1、定义及基本概述
热熔胶是一种可塑性的粘合剂,在一定温度范围内其物理状态随温度改 变而改变,而化学特性不变,其无毒无味,属环保型化学产品。热熔胶粘合是利用热熔胶机通过热力把热熔胶熔解,熔胶后的胶成为一种液 体,通过热熔胶机的热熔胶管和热熔胶枪,送到被粘合物表面,热熔胶冷却后即完成了粘合。
2、组成热熔胶是由聚合物基体、增黏树脂(增黏剂)、蜡类和抗氧剂等 混合配置而成的。因主体树脂的差异,热熔胶包括许多品种。聚合 物基体对热熔胶性能起关键作用,赋予其必要的胶接强度和内聚强 度。并决定胶的结晶、黏度、拉伸强度、伸长率、柔韧性等性能。用 作热熔胶的聚合物基体应具有以下性能:①受热时易熔化;② 具有较好的热稳定性,在熔融温度下不发生氧化分解,并有一定的耐 久性; ③ 耐热、耐寒,具有一定的柔韧性; ④ 与配合的各组分有一定的相容性; ⑤ 对被粘物适应性强,有较高的粘接强度; ⑥ 在一定温度下黏度的可调性; ⑦ 色泽尽量浅。
3、热熔胶性能分类
1)按胶订速度分类
为保证书籍的装订速度,应按不同的机速选用不同类型的热熔胶。热熔胶 按胶订速度分三种:低速胶订热熔胶(3600 本/小时左右)、中速胶订热熔胶(8000 本/小时左右)和高速胶订热熔胶(10000 本/小时左右)。热熔胶的 开放时间和固化时间与胶订的速度有着密切的关系。开放时间是指热熔胶涂到 一个被粘物上后,与另一个被粘物粘合相距的时间。开放时间表示两个被粘物 必须在规定的时间内完成粘接,这样才能保证粘结强度。低速机选用的开放时 间是 15~20 秒,中速机为 5~10 秒,高速机 2~7 秒。热熔胶的固化时间,是指封面和书芯在规定时间内粘合后,要经过一定时间的冷却,才能翻动加 压,这段时间称为固化时间。如果热熔胶还没有固化、定型就翻动或裁切,书背就会变形,裁切时热熔胶粘在刀片上,影响产品质量。使用时应根据传送带 的长度、输送速度、季节变化等合理选用。热熔胶固化时间一般为 3~5 分钟。
2)按纸张分类
可分为铜版纸用和一般纸用热熔胶。使用不同类型纸张,要选用相对应 的热熔胶,因为纸张表面光洁度、渗透性、导热性是不同的。
3)按胶订用途分类
分为侧胶和背胶。作侧胶用的热熔胶流动性好,粘度低,开放时间、固化 时间长,粘接强度高。书本侧胶要求达到薄而均匀、粘结牢固,才能保证书本 的质量和裁切要求。两种胶不能用错。
4)按胶的颜色分类
另外,如果属同一档次的产品,黄胶优于白胶。因其配方、工艺一样,只 是白胶中加入了钛白粉。由于钛白粉的可熔性差,使白胶硬度和粘度降低,容 易沉淀,使预热桶等加热装置不便清理,一旦沉积在加热部位后,会导致加热 效果降低。
4、特点
热熔胶主要特点 :
① 胶接迅速。
② 不含溶剂。
③ 可以反复熔化胶接。
④ 可以胶接多种材料。
缺点是热稳定性差、胶接强度偏低。
5、应用
1)织物用热溶胶
主要用于如状、鞋、帽的生产。使用该胶的服装不仅具有挺括、丰满的外观质量,还有着洗后自然平整,不经熨烫便可穿用的特点。使用该胶的鞋、帽轻盈透气,保型性好,尤其用于制鞋行业,还具有穿着舒 适,减少鞋臭的优点; 此类热溶胶可分为聚酰胺(PA)、聚(PES)、聚乙烯(LOPE 和 HDPE)和聚酯酰胺(PEA)等,该类胶黏剂已通过五项成果鉴定,完成国家“七五”攻关、河北省“八五”攻关 项目,获国家发明奖、天津市、河北省科技成果奖个一项、获国家发明 专利三项。
2)包装和书刊装订用热溶胶
目前、食品、饮料、方便面、香烟、啤酒、医药等包装封箱,大都使用热溶胶通过封箱机来完成。书刊装订行业现已废除旧有的线、钉装,改用热溶胶粘制工艺,不仅提高装订质量,更重要是大大加快装订速度。
3)热溶压敏胶
主要用于妇女卫生巾、儿童尿布、病床垫辱、老年失禁用品 等。特别是后者,随着我国人口结构的不断老龄化。今后老年失禁用品 的需求将会迅速增加。
4)用途溶剂型热溶胶
在诸多产品的生产中,如:热溶转印、液晶材料密封、壁纸防 伪、书画裱糊、计算机打印、食品生产日期打字、电线电缆剂打码等都 是应用热溶胶的性能,但不能使用现有的粒或粉状的剂型,不须在适宜 溶剂的存在下制成液状,涂布于某种基材上,获得薄而均匀的胶膜,方 可用于后道工序的生产。由于溶质(热溶胶)的种类不同,可以制的多 种用途的溶剂型热溶胶。
5)家具封边用热溶胶
我国是木材缺乏的国家,除了少量高档家具使用实木以外,通 常家具大都使用纤维板,刨花或锯末板制作,而家具板材的边沿部位必 须使用热溶胶将封边材料粘接起来,增加美感,酷似实木家具
6)热塑性粉末涂料
主要有聚乙烯(CDPE)和聚氯乙烯(PVC)粉末涂料两大类。用于网箱养鱼、马路护栏、自行车筐、架、冰箱隔架、电扇罩等。根据 需要作成各种颜色,涂装在金属制品的表面起到保护和装潢作用。
家具用热熔胶
家具用热熔胶是一类专用于人造板材粘贴的胶粘剂,它是一种环保型、无溶剂的热塑性胶。热熔胶被加热到一定温度时,即由固态转变为熔融态,当 布到人造板基材或封边材料表面后,冷却变成固态,将材料与基材粘接在一 起。从 20 世纪 70 年代后期,热熔胶开始进入要木材工业,用于封边、胶 合板芯、板拼接、家具榫接合等,早期的热熔胶设备主要依赖于美国、西 德、意大利等国的设备,随着我国热熔胶设备的日趋成熟、稳定,选择和使用 适合于各个家具厂具体情况的热熔胶设备,不但能提升家具的品质和档次,而 且可以提高生产效率,减少板件整修的难度,减轻工人劳动强度。
6、发展
1)对现有品种进行改性
通过掺混、接枝等办法对现有品种进行改性以提高热熔胶的性能。例如稳定剂用于防止氧化;增粘剂改善粘接强度;石蜡降低粘度改变表 面性质;各种可提高粘度、熔点和粘接强度等。研究各种配合剂的品 种、用量,并进行配方优化以满足不同需求。
2)加速新产品的开发
固化性热熔胶和功能性热熔胶是目前市场上的两大类新品。前者主 要特点是,改善热熔胶耐高温特性,提高软化点到 120℃以上,从而扩 大其使用范围;功能性热熔胶则是针对特定场合,可以实现特定功能以 满足各方面用途需要的一类胶。如水溶性或分散性热熔胶、热熔密封 胶、热熔压敏胶等等。下面是热熔密封胶的说明。它是一种以聚异丁烯 橡胶为基料的单组份、无溶剂、不出雾、不硫化、具有永久塑性的中空 玻
璃第一道密封剂。热熔丁基密封胶在较宽温度范围内保持其塑性和密 封性,且表面不开裂、不变硬。它对玻璃、铝合金、镀锌钢、不锈钢等 材料有良好的粘合性。由于其极低的水汽透过率,它可以与弹性密封剂 一起构成一个优异的抗湿气系统。特点:密封效果好、质量容易保证; 无需固化期,节省占地面积;属环保产品,使用无浪费,环境清洁;节 省时间,原材料、工作人员、降低生产成本。
3)开发高性能热熔胶 目前除较通用的 EVA、TPR 类热熔胶外,企业还应着力研究开发当 前西方已大量应用且应用潜力巨大的一些高新热熔胶产品,具体包括: 反应型热熔胶、水分散型热熔胶、高档 PA 热熔衬胶粒以及高强度热熔压 敏胶等。同时国内有关原材料生产厂家也应认识到热熔胶行业的发展潜 力,加快提高原材料的国产化率,减少因大量进口原材料而造成的外汇 流失。
第2篇:热熔涂料资料
前言
道路标线涂料是涂敷在道路上,用于标志道路标线的涂料。它是一种安全标记,是在公路交通中的一种“语言”。我国目前使用的道路标线涂料有热熔型、水性和溶剂型三类。交通安全管理部门利用道路标线达到加强交通安全管理、减少事故和美化城市道路的目的,而醒目的道路标线取决于高性能的标线涂料。随着现代施工的环境保护及对标线的耐磨、防滑、耐候及耐久性的高要求,低成本的热熔型标线涂料成了我国道路标线涂料的首选。对热熔型道路涂料而言,其流动性是施工过程中非常重要的技术指标。在改变热熔涂料的流动性时,一般是通过增加树脂含量或者使用各种加工助剂来实现,而这种做法在一定程度上会使涂料干燥困难,同时又会造成涂膜较软和易粘染污物。此外,更重要的一点是增加助剂或者树脂在涂料中的含量,会同时提高涂料的制造成本。本文试图通过调节助流剂在涂料中的比例,在保证质量前提下,使涂料具有良好流动性、有利于施工的同时又达到控制成本的目的。
热熔反光型标线涂料主要用于2级以上的公路和高速公路上,这种涂料划制的标线涂层厚度为(1.5~2.5)mm,涂料内混有反光玻璃珠,并在划线施工时,面撒反光玻璃珠。这种标线具有良好的夜间反光性能,使用寿命较长,依交通流量的大公路建设对各类道路标线涂料的需求量估算,小和涂料本身的质量而定,一般可达(2~3)年。热熔涂料的施工需要特殊的加热设备。对旧标线的二次重涂时,要先铲除较厚的旧涂层才能施涂。
热熔型道路标线涂料使利用合成树脂的热塑性,使热熔型涂料具有快干性,利用合成树脂的热熔性,使标线与路面粘接牢固。热熔型反光道路标线涂料一般由热塑性树脂、颜填料、反光材料以及其它助剂组成。热熔涂料在常温下为粉状。成分中无溶剂挥发成分。施工加热使它熔化,然后再利用专门的设备涂敷再地面上,依靠物理冷凝固化成膜。对热熔型道路涂料而言,其流动性是施工过程中非常重要的技术指标。本文试图通过调节助流剂在涂料中的比例,在保证质量前提下,使涂料具有良好流动性、有利于施工的同时又达到控制成本的目的。
1 绪论
道路标线涂料是涂敷在道路上,用于标志道路标线的涂料。道路标线涂料是一种安全标记,是在公路交通中的一种“语言”。交通安全管理部门利用道路标线达到加强交通安全管理、减少事故和美化城市道路的目的。
道路标线是交通设施的重要组成部分。鲜明完整的道路标线能给司机和行人以良好的条件反射,可以有效的减少事故和提高行车效率[1]。一项统计数字表明,道路标线与事故的相关概率为70%,能提高运输效率30%。现在公路上的车流量越来越大,行车速度逐步提高,因而对交通安全设施的发展及配套、安全、经济、耐用、美观等性能也提出了更高的要求。主要体现在以下几个方面:
1 鲜明的确认效果。
2 附着力强。道路标线涂料与地面间要有较强的附着性能,这样才能充分保证标线的完整与清晰。然而一般的涂料干燥时间越短,其附着力越差,所以这就构成了一对矛盾,道路涂料工业中关键技术之一,就是如何首先解决好这一问题[2]。
3 经久耐磨,使用寿命长。好的道路标线涂料应具有较长的使用寿命,这样才能保证在较长的时间内,标线保持完整清晰,并能减少多次重复施工所带来的人力物力上的浪费,并减少对正常交通的阻碍和影响[3]。
4 夜间反光性能[4]。现代的交通,不仅要求昼时效应,也注重夜间的效果。夜间反光标线可大大提高夜间行车的安全性,同时也可提高夜间的行车效率。世界上越发达的国家越注重这一点,道路夜明化程度越高。
5 施工时干燥迅速[5]。道路标线涂料所应用的环境时有不能间断的交通量存在(即使在夜间也存在着一定量的交通流量)。因此,要求道路涂料尽可能地迅速干燥。根据不同的涂料类型,一般3~15min内要求实干通车。对一般涂料来说,这种要求近乎过于苛刻,但它是衡量某种产品能否成为好的道路涂料地先决条件。
6 耐候性好,耐水性好,抗污染,抗变色[6]。要求涂料能长期保持鲜明度,自然老化程度缓慢。
7 经济性[7]。即要求涂料成本低,售价便宜。8 绿色环保。
在实际涂料的研究生产和使用的过程中,应尽可能的满足以上的要求,但是也不可能同时完全满足以上几点要求,只能有所侧重。
在国外道路涂料的发展历史并不长,只有几十年的时间。日本直到1946年前后,才开始以手工在道路上涂刷常温标线涂料技术,又经过了数年的开发和探索,使该产品的工业化生产和应用趋于完善。在这之后,热熔涂料的使用量开始占绝对比重,达总路标涂料用量的90%以上。美国和欧洲国家道路涂料的发展历史与日本大体相仿,只不过产品开发时间略早一些。美国和欧洲常温溶剂型涂料和热熔型涂料的使用比例大致是6:4,溶剂型占主要比重。
虽然国外的道路涂料的发展历史并不长,但是发展到今天世界各发达国家道路标线涂料及其应用水准是相当高的。主要表现在:道路标志线在各种等级道路上的涂装率都很高,基本上是有路必有线。例如在日本[8],高速公路涂装率为100%,国道为95%,乡间小路还有一定比例的涂装率。这些标志线不但普遍,而且完整清晰,鲜明美观,普遍具有夜间反光效果,保证了夜间行车的交通安全。热熔、加热、和常温三种类型的涂料并用[9],并且多以热熔涂料为主,加热型涂料次之,常温漆只占少量比重。涂料的划线施工已形成良好的工业化配备。各种类型的涂料和各种型号的划线施工设备配备齐全,先进实效,并且经久耐用。
当前,我国的交通运输业正处在快速发展时期。公路建设事业发展较快,到2000年我国的公路总里程已达到125万公里,我国公路承担的客、货运量已占全国总运量的88.7%和99%,是我国国民经济发展的基础和命脉[10]。因此相应的道路标线涂料的用量大大增加,如果以我国目前所拥有的路面的1/3用量计算,每划一次道路标线需要涂料6万吨[11]。道路标线涂料已经成为我国交通设施的重要组成部分,每年用于道路标线涂料的费用大概占总设施维修的一半以上。但是相对于我国公路是事业的发展而言,我国道路标线涂料研究起步较晚,发展速度较慢。目前我国所使用的道路标线涂料有以下三种: 一 常温溶剂型涂料
常温溶剂型涂料作为道路标线涂料的历史最长,在我国的研究和应用也是最广泛的一种涂料。我国所涂道路标线里程的90%-95%,目前还是由常温漆所覆盖。常温溶剂型道路标线涂料的优点是在能在常温条件下进行作业施工,并且施工简单方便、容易、适应性强和价格低廉、一次性投资少等优点[12]。我国主要应用的常温溶剂型道路标线涂料主要有:氧化固压型酯胶涂料、交联固化型环氧树脂涂料和丙烯酸类路标涂料三种。氧化固压型酯胶涂料是我国六七十年代应用的一种道路标线涂料,虽然它的价格相当低廉但是性能很差,现在已经不再应用。交联固化型环氧树脂涂料作为道路标线涂料性能要明显好于酯胶涂料[13],但是这种涂料的干燥时间很长,并且双组分使用不方便,限制了它的使用。如今,我国最常使用的是丙烯酸类的道路标线涂料,但是丙烯酸类道路标线涂料也存在很多不足之处:最主要的是它的涂膜较薄,为0.1-0.3mm,所以耐磨性差,并且雨后易出现块状甚至大积脱落的现象[14]。使用寿命仅为3-6个月,需要不断的重复施工,增加了费用。现在我国对丙烯酸类涂料的研究很多,例如用有机硅对丙烯酸树脂进行改性,用聚苯乙烯对丙烯酸树脂进行改性[15]等等,这些研究对丙烯酸类涂料的耐磨性和附着力进行了改善,但是效果并不是很理想。另外由于常温溶剂型涂料所使用的溶剂多是挥发性的,所以在施工过程中容易挥发,造成一定环境污染和施工不便。二 水性道路标线涂料
水性道路标线涂料是近二十年来新兴的一种道路标线涂料,它是一种极具环保意义的涂料。水性道路标线涂料的最大的优势在于它用水代替了有机溶剂作为溶剂,从而大大减少了有机溶剂的挥发量,起到了环境保护的作用。作为一种新型的道路标线涂料,水性道路标线涂料目前还存在很多问题[16],例如:水性涂料与水有天然的亲和力,涂膜经过水的长期浸泡,基料溶胀会使体积膨胀许多,从而在路面与涂膜的界面上产生应力,当应力大到一定程度时,涂膜就会产生空鼓、起泡,直至从路面上成片剥落。另外,水性道路标线涂料对施工工艺要求较严,施工设备复杂,施工时还要注意路面的清洁程度、施工温度、湿度、风速以及玻璃珠的撒布方法等等,在相对湿度大于85%或气温低于10℃的条件下,就不宜施工。从这些来看,水型道路标线涂料是一种很有前途的道路标线涂料,但是目前在我国尚处于试验阶段,还不适合大批量的使用。
我国道路标线涂料是常温漆和热熔涂料两类并存,目前两者都处在发展阶段,与发达国家还存在很大的差距。我们现在研究道路标线涂料的方向是利用电子计算机等先进的仪器设备,以现代科学理论为指导,有目的地对涂料用树脂和其他化工原料进行研究和开发,利用共聚、改性和拼合等现代合成方法制造道路涂料专用树脂原料,研究性能出众、价格低廉、适合我国道路的新型道路标线涂料[17]。水性道路标线涂料将聚苯乙烯作为一种原料,以达到保护环境和降低成本的目的[18]。
三、热熔型涂料
据有关部门的调研测算,我国2000-2005年的汽车保有量将达到2200-2300万辆。随着国家对高等级公路的规划及投入,珠三角、长三角及京津唐3个经济圈的农村城市化,高等级公路将飞速发展。为了道路的美化和对车辆行驶的规范以及道路的更合理化利用,道路标线已成为静态的信息指令及法规性的语言,而高标志性的道路标线取决于高性能的标线涂料。
热熔型涂料是60年代后期在世界上逐渐得到推广使用的一种全新型道路安全标线涂料。我国热熔涂料的研究工作也有20年的历史,经历了探索性研究,实验室工作和现场涂敷,从而得到了迅猛发展.国内有上百个城市应用了热熔涂料,1990年国家将热熔涂料正式定为道路安全标线材料,并颁布了技术标准.随着现代施工的快速化、环保化及对标线的耐磨、耐候及耐久性的高要求,低成本的热熔标线涂料成了我国道路标线涂料的首选。优良的热熔型标线涂料最重要的性能是其亮白度和施工时的流动性。
它不同于其他道路标线,成分中无溶剂挥发分,施工时靠加热使粉状涂料熔化,然后再利用专门的设备涂敷在地面上,冷凝后成为鲜明的标线。因此,它的成膜机理不是靠普通油漆的溶剂挥发,而是物理冷凝固化。由于热熔涂料具有施工超速干、耐久耐磨性强和夜间反光的特点,应用范围和使用量都在逐年扩大。它最适用于车辆繁忙运输量较大的城市道路和主要公路干线上,我国和世界上一些其他国家也将它应用在高速公路上作反光标线使用。
由于热熔涂料的涂膜较其他涂料的涂膜厚得多,虽然热熔涂料的单价较其他涂料便宜,但单位涂敷面积的造价则相当高,一般高出常温涂料几倍,所以目前在经济不发达的地区不很适用。此外,热熔涂料对路况的要求条件也比较高,用于新路面最好;对于时间较长的、已经老化开裂的沥青路面就不太适用。另外,由于热溶型涂料要求在施工的过程中进行加热,所以施工的设备和过程也相对复杂,需要更多地投入。我国道路标线涂料是常温漆和热熔涂料两类并存,目前两者都处在发展阶段,与发达国家还存在很大的差距。我们现在研究道路标线涂料的方向是利用电子计算机等先进的仪器设备,以现代科学理论为指导,有目的地对涂料用树脂和其他化工原料进行研究和开发,利用共聚、改性和拼合等现代合成方法制造道路涂料专用树脂原料,研究性能出众、价格低廉、适合我国道路的新型道路标线涂料。
我们的主要目标是在保证涂料的基本性能的同时,改善涂料的耐磨性能、耐水性能和减少施工过程中的溶剂挥发量,增加涂料的附着力。
热熔涂料在常温下为粉状,成分中无溶剂挥发份.施工加热使它熔化,然后再利用专门的设备涂敷在地面上,依靠物理冷凝固化成膜.它的使用效果有以下4个优点:(1)膜层具有快干性。涂漆后1-3min便可干燥通车,甚至可以在不阻断交通的情况下进行施工。
(2)良好的使用效果。热熔涂料的涂膜线条完整清晰,边角分明,鲜明度高,有立体感。
(3)优良的耐磨性。该涂料的涂膜经久耐用,标线的使用寿命可达2年。(4)夜间反光。由于热熔涂料内增加玻璃反光材料,施工中有能在涂层表面散布玻璃微珠,所以可以获得较好的反光效果,减少交通事故,符合现代交通设施的要求。
对热熔型道路涂料而言,其流动性是施工过程中非常重要的技术指标。在改变热熔涂料的流动性时,一般是通过增加树脂含量或者使用各种加工助剂来实现,而这种做法在一定程度上会使涂料干燥困难,同时又会造成涂膜较软和易粘染污物。此外,更重要的一点是增加助剂或者树脂在涂料中的含量,会同时提高涂料的制造成本。本文试图通过调节玻璃微珠在涂料中的比例,在保证质量前提下,使涂料具有良好流动性、有利于施工的同时又达到控制成本的目的。根据上述情况,进行了对热熔型道路标线涂料的研究
第3篇:PE管采用热熔连接
PE管采用热熔连接,因该方法成本低、管道接口质量好、不需管件等优点。,热熔连接的主要步骤有:
①、材料准备:将管道或管件置于平坦位置,放于对接机上,留足10-20mm的切削余量。
②、夹紧:根据所焊制的管材、管件选择合适的卡瓦夹具,夹紧管材,为切削做好准备。
③、切削:切削所焊管段、管件端面杂质和氧化层,保证两对接端面平整、光洁、无杂质。
④、对中:两焊管段端面要完全对中,错边越小越好,错边不能超过壁厚的10%。否则,将影响对接质量。
⑤、加热:对接温度一般在210-230℃之间为宜,加热板加热时间冬夏有别,以两端面熔融长度为1-2mm为佳。
⑥、切换:将加热板拿开,迅速让两热融端面相粘并加压,为保证熔融对接质量,切换周期越短越好。
⑦、熔融对接:是焊接的关键,对接过程应始终处于熔融压力下进行,卷边宽度以2-4mm为宜。
⑧、冷却:保持对接压力不变,让接口缓慢冷却,冷却时间长短以手摸卷边生硬,感觉不到热为准。
⑨、对接完成:冷却好后松开卡瓦,移开对接机,重新准备下一接口连接。
第4篇:热熔垫片安装说明(施工工艺)
隧道防水板专用热熔垫片安装说明
一、产品介绍:
隧道防水板专用热熔垫片是经高温注塑的高分子材料(低密度聚乙烯)经特制模具而制成的有一定规格的隧道防水板专用热熔性圆垫片(以下简称热熔垫片)。扬州仁瑞土工合成材料有限公司生产的热熔垫片主要用于水利、公路、铁路、隧道、防水卷材、土工布安装固定使用。该产品克服了传统的防水板吊带式安装中损坏防水板的缺点,具有施工方便、适应开挖面形状,不易损伤防水板,重量轻等优点因而受到工程方的普遍欢迎。
二、安装说明:
1、施工员:负责按设计要求指导工班施工。
技术负责人:按设计要求并根据施工情况进行调整作业方法,指导、检查、施工情况。
质检员:按设计要求,检查施工质量。
2、施工工具:最大功率不小于两千瓦的热风性焊塑枪、射钉枪、射钉、锤子等工具。
安装:热熔垫片安装时应按梅花形进行布置。垂直方向间距不大于100cm、水平方向每卷防水板不小于5个、隧道顶部纵横向间距应小于50cm。(每个平方用5个热熔垫片)。热熔垫片安装时,在隧道开挖面用射钉枪把热熔垫片纵横向有序排列固定好土工布,钢钉尾部如有凸起则用锤子锤平,以确保没有凸出的钢钉将防水板刺破。
热熔垫片固定住土工布后用3至5名操作工人开始铺设防水板,焊接热熔垫片时方向从底部向顶部顺时针或逆时针方向在防水板两边逐一使用热风性焊塑枪在防水板背面热焊,此时施工工人应将防水板和热熔垫片成45°角相贴并在防水板外部用手摩擦使之充分相熔。顶部焊接时应使用两名操作工托住防水板并用湿布降温以避免未冷却时造成防水板的掉落。
三、注意事项:
1、热熔垫片固定好土工布时应避免射钉尾部凸出,以防止刺破防水板。
2、热焊时热风性焊塑枪所喷出的热风在45度角内应将60%的热风对准热熔垫片以防止防水板先熔化从而造成对防水板的破坏。
3、热焊时间应根据热风性焊塑枪所喷出的热风的温度控制在5至10秒钟内并鼓励操作工根据施工现场的实际情况调整相应的热熔时间,切记时间不宜过长以防止熔坏防水板、热熔垫片、土工布,造成工艺上的不合格及不必要的损耗。
4、热焊时应将热熔垫片和防水板充分热熔。
5、焊接时使用工具不得采用圆形电烙铁热熔。
6、操作时应防止热风性焊塑枪的电和高温热风对操作工造成伤害。
四、热熔垫片安装示意图:
1、热风性焊塑枪
2、固定热熔垫片(用射钉枪或锤子将热熔垫片打在隧道内壁上)
3、焊接:左右方向焊接,如图所示:
4、焊接:上下方向焊接,如图所示:
5、热熔垫片焊接后承重试验:
黑色热熔垫片
白色热熔垫片
6、热熔垫片焊接后拉扯试验:
第5篇:EVA型热熔胶的性能
EVA型热熔胶的性能
近年来,热熔胶发展迅速,用途广泛。特别是EVA型热熔胶,需求量大而应用面宽,占热熔胶消费总量的80%左右。
热熔胶发展这样快,主要是由于热熔胶与热固型、溶剂型、水基型胶粘剂不同,它不含溶剂,无污染,不用加热固化,无烘干过程,耗能少,操作方便可用于高速连续化生产线上,提高生产效率。又由于它在常温下是固态,可以根据用户的使用要求加工成膜状,棒状,条状,块状或粒状,还可用不同的材料调制不同的配方以满足软化点、粘度、脆化点和使用温度等性能要求。
热熔胶的材料和配方决定了热熔胶的性能和使用,对于不同的使用性能要求,选择适当的材料并设计一个合理热熔胶配方是至关重要的。
第6篇:屋面工程施工方案(热熔法)
一、屋面构造
1、上人屋面:现浇钢筋砼屋面板,现拌泡沫混凝土找坡i=2%,20厚1:3砂浆找平层,涂刷基层处理剂一道,3mm厚SBS改性沥青卷材防水层(热熔法粘贴),30厚挤塑聚氯乙烯保温层,40厚C20细石砼保护层,内配Φ6@150双向,粉平压光,20厚1:2.5水泥砂浆加5%环保型胶粉刷,10厚防滑地砖饰面,干水泥擦缝。
2、不上人屋面:现浇钢筋砼屋面板,20厚1:3水泥砂浆找平层,3厚聚氨酯涂膜二道,现拌泡沫混凝土找坡(i=2%),20厚1:2.5水泥砂浆找平层,涂刷基层处理剂一道,3mm厚SBS改性沥青卷材防水层(热熔法粘贴),30厚挤塑聚氯乙烯保温层,20厚1:2.5水泥砂浆粉面抹光,刷浅色反光涂料。
二、泡沫混凝土找坡层施工
1、清理基层
将屋面结构层上面的松散杂物清除干净,凸出基层上的砂浆、灰渣用凿子凿去,扫净,用水冲洗干净。
2、冲贴或贴灰饼
根据设计坡度要求拉线找坡、贴灰饼,顺排水方向冲筋,冲筋的间距为1.5m左右;在排水沟、雨水口处找出泛水,冲筋后即可进行抹找坡找平层。
3、找坡层
先在混凝土构件表面上洒水湿润,均匀扫素水泥浆一遍,随扫随浇注泡沫混凝土,用铝合金直尺沿两边冲筋标高刮平。
5、边角处理
屋面基层与立墙、女儿墙拐角、烟囱等突出屋面结构的根部阴阳角以及水落口、分水线等处均应抹成圆角,弧度大于2.0cm为宜。
6、养护
泡沫混凝土找平层施工完毕,保护5天后由下道工程单位施工2cm厚1:2.5水泥砂浆找平层,以防破坏表面而起粉,影响与找坡层的结合。
三、SBS防水卷材施工
1、施工准备
1.1材料:3mmSBS防水卷材,SBS防水卷材基层处理剂,产品外观合格,质量证明资料齐全,按规定抽样复试合格。
1.2施工人员:屋面防水工程必须由具备相应资质等级的专业施工队施工,作业人员须持证上岗。
1.3常用机具:电动搅拌器、高压吹风机、自动热风焊接机、铁抹子、滚动刷、汽油喷灯、钢卷尺、剪刀、笤帚、小线、粉笔、红粉。
1.4基层检查:基层必须干净、干燥,干燥程度的简易检验方法,是将1m2卷材平坦地干铺在找平层上,静置3-4小时后掀开检查,找平层覆盖部位与卷材上未见水印即认为找平层已足够干燥。
2、SBS防水卷材施工 2.1涂布基层处理剂
将SBS防水卷材专用基层处理剂粉料按比例混合搅拌均匀,用长把滚刷蘸取这种混合料,均匀涂刷在干净、干燥的基层表面上,涂刷时不得漏刷,也不应有堆积现象,待基层处理剂固定干燥(一般在3小时以上即可)后,才能铺贴卷材。
2.2细部构造复杂部位处理
对伸出屋面的风帽、女儿墙、墙面阴阳角等部位,在大面积铺贴卷材前,必须用SBS防水卷材做附加层进行增强处理,见附图。对水落口、天沟、出屋面管道等部位则采用聚氨酯涂膜作附加层时,可将聚氨酯防水涂料搅拌均匀,再进行均匀刮涂。刮涂的宽度以距中心200以上为宜,一般须刮涂2-3 遍,涂膜总厚度以1.5-2.0mm为宜,待涂膜完全固化后方可铺贴卷材。
2.3卷材铺贴
(1)起始端卷材的铺贴:将卷材置于起始位置,对好长、短方向搭接缝,滚展卷材1000mm左右,掀开已展开的部分,开启喷枪点火,喷枪头与卷材保持50~100mm距离,与基层呈30°~45°角,将火焰对准卷材与基层交接处,同时加热卷材底面热熔胶面和基层,至热熔胶层出现黑色光泽、发亮至稍有微泡出现,慢慢放下卷材平铺基层,然后进行排汽辊压使卷材与基层粘结牢固。当铺贴至剩下300mm左右长度时,将其翻放在隔热板上,用火焰加热余下起始端基层后,再加热卷材起始端余下部分,然后将其粘贴于基层。
(2)滚铺:卷材起始端铺贴完成后即可进行大面积滚铺。持枪人位于卷材滚铺的前方,按上述方法同时加热卷材和基层,条粘时只需加热两侧边,加热宽度各为150mm左右。推滚卷材人蹲在已铺好的卷材起始端上面,等卷材充分加热后缓缓推压卷材,并随时注意卷材的平整顺直和搭接缝宽度。其后紧跟一人用辊子从中间向两边抹压卷材,赶出气泡,并用刮刀将溢出的热熔胶刮压接缝边。另一人用辊子压实卷材,使之与基层粘贴密实。
(3)搭接缝施工
热熔卷材表面一般有一层防粘隔离纸,因此在热熔粘结接缝之前,应先将下层卷材表面的隔离纸烧掉,以利搭接牢固严密。
操作时,由持枪人手持烫板(隔火板)柄,将烫板沿搭接粉线后退,喷枪火焰随烫板移动,喷枪应离开卷材50~100mm,贴靠烫板。移动速度要控制合适,以刚好熔去隔离纸为宜。烫板和喷枪要密切配合,以免烧损卷材。排汽和辊压方法与前述相同。
当整个防水层熔贴完毕后,所有搭接缝均应用密封材料涂封严密。
3、卷材施工的质量要求
3.1铺设屋面防水层前,基层必须干净、干燥。
3.2基层处理剂涂刷应均匀、无露底、不堆积,基层处理剂应与卷材的材性相容。
3.3基层处理剂采取涂刷法施工,涂刷应均匀一致,第二遍涂刷应在第一遍干燥后进行。待最后一遍涂层干燥后,方可铺贴卷材。喷、涂基层处理剂前,应用毛刷对屋面节点、周边、拐角等处先行涂刷。
3.4卷材铺设方向宜平行屋脊铺贴,平行于屋脊的搭接缝应顺流水方向搭接,卷材搭接宽度应符合要求,相邻两幅卷材的搭接缝应错开。根据胶粘剂的性能,合理控制胶粘剂涂刷与卷材铺贴的间隔时间。
3.5屋面防水层施工时,应先做好节点、附加层和屋面排水比较集中部位(屋面与水落口连接处、檐口、天沟、檐沟、屋面转角处、板端缝等)的处理,然后由屋面最低标高处向上施工。铺贴天沟、檐沟卷材时,宜顺天沟、檐沟方向,减少搭接。
3.6铺贴卷材不得皱折,也不得用力拉伸卷材,并应排除卷材下面的空气,辊压粘贴牢固。铺贴的卷材应平整顺直,搭接尺寸准确,不得扭曲。
3.7防水卷材的搭接缝,宜用材性相容的密封材料封严,其宽度不应小于10mm。 3.9立面卷材收头的端部应裁齐,并用压条或垫片钉压紧固定;最大钉距不应大于900,上口应用密封材料封固。
4、卷材防水工程的质量验收
4.1屋面卷材防水工程不得有渗漏现象和积水现象,且坡度应符合规范规定和设计要求,排水系统应畅通。检查屋面有无渗漏和积水、排水系统是否畅通,一般可在雨后或持续淋水2小时以后进行。有可能作蓄水检验的屋面宜作蓄水检验,蓄水时间不宜小于24小时。做好淋水或蓄水检验记录。
4.2所用的防水卷材质量,应符合标准规范规定和设计要求。对进场卷材必须抽样复检,合格后方可使用,并应提供材料质量证明文件和复试报告,存档备查。
4.3卷材防水层的节点构造应符合规范规定和设计要求。卷材末端收头和接缝部位必须粘结牢固,封闭严密,不允许有开缝、翘边、滑移、鼓泡、皱折、裂纹等缺陷存在。
4.4卷材的铺贴方法和搭接顺序、搭接宽度、附加层的处理,均应符合规范规定和设计要求。
4.5卷材进场必须质量证明资料齐全,按规范规定经监理见证抽样复试,卷材防水工程完工后,应由质量部门和监理单位进行检查和验收,验收合格后方可进入下道工序。
4.6检查屋面的水落口、天沟、檐沟,防止堵塞,以确保屋面排水系统畅通。
四、保温层施工
卷材施工完成后,及时铺贴30厚聚氯乙烯保温板,保温板底面采用双面胶临时固定,铺好的保温板表面基本平整,相邻保温板接缝处高差小于2mm,保证屋面排水坡度及混凝土保护层的厚度。
五、刚性保护层施工
1、浇筑混凝土前,应将隔离层表面浮渣、杂物清除干净,检查其平整度和排水坡度,标出混凝土浇筑厚度,保证浇筑厚度40mm。
2、按规范要求留设分格缝,分格缝间距不大于6m,分格区域面积不大于36m2,分格缝宽为2cm。钢性保护层至女儿墙边留约4cm间隙。钢筋下垫块厚度20mm均匀布置,保证钢筋上部保护层厚度不小于1.5cm,钢筋在分格缝处完全断开。
3、混凝土浇筑应按先远后近,先高后低的原则进行。在一个分格缝范围内的混凝土,必须一次浇筑完成,不得留施工缝。
4、混凝土宜用机械振捣,捣实后再用滚筒来回滚压,直至表面泛浆。泛浆后按设计厚度和坡度要求抹平压实。铺设、振捣、滚压时,要确保钢筋位置的准确。
5、屋面泛水应严格按设计要求施工,墙体迎水面的泛水高度应不小于25cm。
6、合理留设分格缝,混凝土初凝后,取出分格缝隔板,用铁抹子第二次压实抹光,并用水泥砂浆修补分格缝边缘的缺损部分,做到表面平整,不起砂,缝隙应均匀一致,横平竖直。抹压时不得采用洒干水泥或干砂浆的方法。
7、混凝土终凝后,必须立即进行湿养护,养护至少7天以上,养护期间严禁上人。最后分格缝内必须用密封油膏嵌填塞实。
六、六、屋面防水做法、节点图示:
伸出屋面管道
垂直出入口
泛水收头
第7篇:玻璃熔窑设计
摘要
设计介绍了一套规模为900t/d浮法玻璃生产线的工艺流程,在设计过程中,原料方面,对工艺流程中的配料进行了计算;熔化工段方面,参照国内外的资料和经验,对窑的各部位的尺寸、热量平衡和设备选型进行了计算;分析了环境保护重要性及环保措施参考实习工厂资料,在运用相关工艺布局的基础下,绘制了料仓、熔窑、锡槽、成品库为主的厂区平面图,具体对熔窑的结构进行了全面的了解,绘制了熔窑的平面图和剖面图,还有卡脖结构图,整个设计参照目前浮法玻璃生产的主要设计思路,采用国内外先进技术,进行全自动化生产,反映了目前浮法生的较高水平。
关键词:浮法玻璃、熔窑工段、设备选型、工艺计算。
Abstract The design introduced the technical proce of 900t/d float gla production line.During the planning, for the raw material, the computation of material has been made;and for the melt section, the melting kiln various spots size, The heat balance and the choose of the equipment have been calculated with reference to the domestic and foreign materials and the experience, the environmental protection importance and environmental protection measure have been analyzed.With reference to factory date, under the technology arrangement correlation knowledge foundation, the factory horizontal plan about the storage, the melting kiln, the tin trough and product storage has been finished.The melting kiln structure has been concretely introduced, the horizontal plan and the sectional drawing of the melting kiln, small mouth composition and card neck structure drawing have been draw up.The entire design consulted the main design mentality of present float gla production;took the domestic and foreign advanced technologies;carried on the entire automated production;reflected at present floats production to compare the high level.keywords: float gla;melting section;choose of the equipment;proce calculation.目录
前言...............................................................................................................................1 第一章 浮法玻璃工艺方案的选择与论证.................................................................3 1.1平板玻璃工艺方案..............................................................................................3 1.1.1有曹垂直引上法............................................................................................3 1.1.2垂直引上法....................................................................................................3 1.1.3压延玻璃........................................................................................................3 1.1.4 水平拉制法...................................................................................................3 1.2 浮法玻璃工艺及其产品的优点.........................................................................4 1.3 浮法玻璃生产工艺流成图见图1.1...................................................................5 图1.1.............................................................................................................................5 第二章 设计说明.........................................................................................................6 2.1设计依据..............................................................................................................6 2.2工厂设计原则......................................................................................................7 第三章 玻璃的化学成分及原料.................................................................................8 3.1 浮法玻璃化学成分设计的一般原则.................................................................8 3.2 配料流程.............................................................................................................9 3.3 其它辅助原料...................................................................................................10 第四章 配料计算.......................................................................................................12 4.1 于配料计算相关的参数...................................................................................12 4.2浮法平板玻璃配料计算....................................................................................12 4.2.1设计依据......................................................................................................12 4.2.2配料的工艺参数;......................................................................................13 4.2.3计算步骤;..................................................................................................13 4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算................................................................15 第五章 熔窑工段主要设备.......................................................................................20 5.1 浮法玻璃熔窑各部...........................................................................................20 5.2熔窑主要结构见表5.1......................................................................................21 5.3熔窑主要尺寸....................................................................................................21 5.4熔窑部位的耐火材料的选择............................................................................24 5.4.1熔化部材料的选择见表5.3........................................................................24 5.4.2卡脖见表5.4................................................................................................25 5.4.3冷却部表5.5................................................................................................25 5.4.4蓄热室见表5.6............................................................................................25 5.4.5小炉见表5.7................................................................................................26 5.5玻璃熔窑用隔热材料及其效果见表5.8..........................................................26 第六章 熔窑的设备选型...........................................................................................28 6.1倾斜式皮带输送机............................................................................................28 6.2毯式投料机........................................................................................................28 6.3熔窑助燃风机....................................................................................................28 6.4池壁用冷却风机................................................................................................29 6.5碹碴离心风机4-72NO.16C..............................................................................29 6.6 L吊墙离心风机9-26NO11.2D.........................................................................29 6.7搅拌机................................................................................................................29 6.8燃油喷枪............................................................................................................29 6.9压缩空气罐C-3型............................................................................................29 第七章 玻璃的形成及锡槽.......................................................................................30 第八章 玻璃的退火及成品的装箱...........................................................................32 第九章 除尘脱硫工艺...............................................................................................33 9.1 除尘工艺...........................................................................................................33 9.2 烟气脱硫除尘...................................................................................................33 第十章 技术经济评价...............................................................................................34 10.1 厂区劳动定员见表10.1.................................................................................34 10.2 产品设计成本编制.........................................................................................35 参考文献.....................................................................................................................38 致
谢.......................................................................................................................39
前言
英国Pilkington兄弟在20世纪50年代浮法玻璃生产技术的发明付出了坚持不懈的努力,自1953年开始到1959年取得了成功耗时7年,投入了400万英镑。同时美国的Ford公司也为浮法玻璃的成功做出了很多贡献,但是Ford公司递交专利申请书时比Pilkington兄弟晚了几个月,而让Pilkington兄弟独享了此项殊荣。
浮法玻璃因熔融玻璃液漂浮在熔融锡表面成型为平板玻璃而得名。这种生产方法于无需克服玻璃本身重力,可使玻璃原板板面宽度加大,拉引速度大大提高,产量和生产规模增大:由于成型是在熔融金属表面进行,因此可以获得双面火抛光的优质镜面,其表面平整度、平行度可以与机械磨光玻璃相媲美,而机械性能和化学稳定性又优于机械磨光玻璃;同时,采取该讲法可以生产出厚度在0.5~25mm之间的多种品种、规格的玻璃,以满足不同用途的需要;另外浮法工艺还可以在线生产各种本体着色玻璃和镀膜玻璃,大大丰富平板玻璃的范畴,扩大了玻璃在各个领域的应用。因此,随着浮法玻璃生产工艺的出现和不断发展。使得其它的生产工艺逐渐被淘汰,只有Colburgh法与之并存[1]。
除了英国Pilkington公司的浮法技术之外,还有美国Pittsburgh技术比较有名。1975年,美国Pittsburgh平板玻璃公司宣布,他们在Pilkington的工艺基础上采用把玻璃液流道和流槽相结合的宽玻璃液输送系统,使流入锡槽的玻璃液带宽度与成品玻璃的宽度相近,这样可以缩短玻璃液在锡液面上的横向摊平和展薄时间,使玻璃具有更好的内在质量和横向平直性。
自1959年2月浮法玻璃生产成功以来,浮法玻璃得到迅速的推广。截至2003年,全世界已有36个国家和地区建成了140多条浮法玻璃生产线,总量达到3亿吨左右,并占到平板玻璃总量的80%以上,目前国外一些大公司掌握了较为先进的玻璃制造技术,可以生产出0.5~25mm之间各种厚度的浮法玻璃,其玻璃熔窖拉引规模也在150~100t/d之间不等。
当今世界的玻璃市场上,玻璃与玻璃加工业主要由5家玻璃公司所垄断,其总生产能力占全球玻璃生产能力的70%以上,仅日本旭硝子一家公司的市场占有率就达到了21%,英国皮尔金顿公司为12%,美国PPG11%。
我国浮法玻璃生产工艺从1965年开始实验,到1971年生产性试验线建成投产并取得成功,用了近7年的时间。在试验线投产时只能生产6mm厚的玻璃,到1972年,能够比较稳定的生产出4~9mm玻璃,并试拉了3mm玻璃;1978年,对试验线时行了熔窑该烧重油、扩大生产能力的改建;1980年,国内仅有的一条试验线已能的生产出3~10mm厚度的浮法玻璃;1981年4月,试验线采取的生产技术通过国家级技术鉴定,获国家银质发明奖。由于该生产试验线是在原洛阳玻璃厂试验成功的,故命名为中国“洛阳浮法玻璃工艺技术”(简称“洛阳浮法”)。
自“洛阳浮法”诞生以来,我国玻璃工业进入了一个快速发展时期。浮法玻璃技术被迅速推广,一批采用“洛阳浮法”技术的浮法玻璃生产线陆续建成,目前我国已成为世界上生产规模最大的平板玻璃生产国。截至2009年底,我国已建成投产的浮法玻璃生产线有125条,而采用“洛阳浮法”技术的生产线多达八十余条,其日拉引量一般为400~900t,原板厚度1.1~25mm,总生产能力达到3.13亿重箱 /年。目前,我国玻璃工业先后在日熔化量、玻璃技术装备、节能降耗、环境保护、多功能玻璃开发以及超薄、超厚品种形制方面都取得了重大突破,一些先进技术与国外的差距也正逐步缩小,我国浮法工艺技术从20世纪80年代已开始身发展中国家出口。
与发达国家相比,我国玻璃企业规模一般比较小,并且技术水准参差不齐。目前,我国有大大小小的玻璃企业几百家,但普遍存在着规模小、整体水平不高、结构单一的特点,并且地域分布不均衡,经济发达地区数量多、规模大、技术也较为先进,代表着我国浮法技术发展的新水平。目前,国内比较大的几家玻璃企业市场占有率仍然较低,最大的玻璃集团年销售额仅2~3亿美元,与国外大公司相比差距很大。
今后玻璃发展的目标是将常规的和特殊的技术进步结合起来,实现浮法玻璃生产技术、装备的新突破,并在新产品开发、功能化、环保等多方面加大技术研究力度,以促进玻璃工业可持续发展。
第一章 浮法玻璃工艺方案的选择与论证
1.1平板玻璃工艺方案
平板玻璃规模化生产直到18世纪才真正出现。在18世纪生产平板玻璃的方法主要有两种:一是冠形制板法二是圆筒法。后来进一步改进出现了Sieverts法,1903处发明了Lubers法,到20世纪后出现了很多很好的生产平板玻璃的方法。
1.1.1有曹垂直引上法
其形成特点是利用槽子砖成型,由于静压力作用,玻璃液从槽口向上涌出形成板根,板根处玻璃液受引上机石棉辊拉引继续上升,并经受水冷却器急冷,逐渐硬化形成玻璃原板,进入引上机膛退火。原板经切割而成原片。玻璃性质、板根成形、边子成形、原板拉伸力是影响玻璃成形的决定性因素。其缺点是由于使用槽子砖,玻璃板的波筋、线道等缺陷难以根除,光学畸变较重,产量低。
1.1.2垂直引上法
利用引砖成形,玻璃带通过设置在玻璃液面经上的一对水平冷却器冷却后被引上拉引。表层玻璃一方面抵抗重力减少厚度,另一方面被引上进一步冷却到最后固化,过到一定厚度和宽度,继续引上,引砖是无槽垂直引上的重要形成设备,有挡热,分流和稳定板根的作用。形成板根的玻璃液由表面流的玻璃自由汇合被引上进入板根。玻璃液的温度和对流还有引上室的气流波动对原板形成有极大影响。其缺点是生产操作难,玻璃厚度差的大,不易生产小于2mm的薄玻璃。
1.1.3压延玻璃
它是利用水平连续压延法,能大量生产。从玻璃熔窑末端流液口连续地流出玻璃液,通过用水冷却的上下一对辊子之间,没冷却的玻璃液被压延辊压成一定厚度的玻璃板,随两辊回转玻璃板被向前拉引,经输送辊道进入退火窑,冷到室温。其缺点是玻璃的厚度的均匀性不好,不易生产薄玻璃。
1.1.4 水平拉制法
它是在玻璃熔窑末端设置浅引上室,玻璃带在引上室中有表面被拉引,经水冷却辊冷却,黏度增加,玻璃被连续拉引成带状玻璃板垂直上升到60cm左右高的位置,在此经加热软化的玻璃板借助转向辊将玻璃弯成不平方向,送进退火窑。这种方法生产的质量好,产量高。其缺点是由于形成室结构复杂,不易控制。1.2 浮法玻璃工艺及其产品的优点
1.质量好,由于玻璃液是在锡槽中抛光,具有很好的抛光效果,也不会因为机械磨光引起的玻璃缺陷。
2.产量大,浮法玻璃采用全自动,不需要庞大的沙子分级和机械磨光设备,成品率高,且采用自动化,规模扩大。
3.品种多,采取这种方法可以生产出厚度在0.5~25mm之间的多种品种、规格的玻璃,以满足不同用途的要求。另外,浮法工艺 还可以在线生产各种本体着色玻璃和镀膜玻璃,大大丰富了平板玻璃的范畴,扩大了玻璃在各个领域的应用。
综上,浮法生产是目前世界上最先进的生产技术,到2008年,浮法玻璃占玻璃生产行业的76.7%以上,中国建成的洛阳浮法线有146条,其是拉引量在300~700t,原板厚度为1.1~25mm,总生产能力到3.06亿箱/年。
1.3 浮法玻璃生产工艺流程图
图1.1玻璃生产工艺流程图
第二章 设计说明
本设计采用最先进的玻璃生产工艺之浮法玻璃生产技术,积极采用先进的设备和技术,以提高生产质量,提升产量为目标努力使各方面达到世界先进水平。设计中大量收集目前国内外先进技术,对结构进行改善还为将来生产规模的扩大留有余地。在收集大量数据的基础上做出合理、科学、先进的设计。
2.1设计依据
产品方案:
浮法平板玻璃; 生产规模:
日熔化量为900t;工作制度:
52/5/8; 玻璃厚度:
5mm;玻璃原板宽度:4000mm; 玻璃净板宽度:3500mm; 总成品率:
80%; 产品品种:
平板玻璃; 冷修周期:
8年; 玻璃的化学成分见表2.1
表2.1 玻璃化学成分表
单位:%(质量分数)
化学成分 含量 SiO2 72.0 Al2O3 1.0
Fe2O3 0.1
CaO 8.5
MgO 4.00
R2O 14.3
SO3 0.1
All 100 所用各原料的化学成分见表2.2
表2.2 各原料的化学成分
单位:%(质量分数)
原料
硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉 含水率
1.0 0.3 2.0 1.8 4.2 SiO2 98.76 0.69 0.3
Al2O3 0.56 0.15
Fe2O3 0.08 0.13 0.07
CaO 0.14 31.57 55.4
MgO 0.02 20.47 0.2
N2O 0.19
57.94
Na2SO3
C
1.10
0.29
0.05
0.5
0.37
41.47
95.03
84.11
2.2工厂设计原则
采用先进、可靠的技术措施的装备,确保能生产出满足企业要求的平板玻璃。以满足浮法线高标准产品质量和品种要求为前提,进行设备选型,既要有效控制投资,又必须确保达到使用要求,确保总体目标和实现。环境保护、职业安全卫生、节能、消防等方面均要符合国空的相关标准规范、规定。总体规划的布局合理、道路通畅,方便管理,最大限度利用厂区原有场地和设施。全面解决工厂生产,厂外运输和各种物料储备的关系。应该考虑工厂建成后生产潜力的可能和留有工厂发展的余地。
第三章 玻璃的化学成分及原料
3.1 浮法玻璃化学成分设计的一般原则
玻璃科学为玻璃成分设计提供了重要的理论基础,包括玻璃形成和结构理论,相平衡,成分和性质与结构的关系等方面,但迄今在大部分情况下,理论还只能定性地为玻璃成分设计指出方向,必须反复通过实践调整成分以获得所需性能的玻璃。
一般说来,玻璃成分设计要考虑的主要方面如下。
(1)必须满足使用性质的要求,即依赖于成分和性质与结构的关系。就目前玻璃科学发展水平而言,主要阐述成分和性质之间的关系,成分和结构间的关系还未能精密确定。
(2)所设计的成分必须能够形成玻璃并具有较小的析晶倾向,因而可以借助于玻璃形成区域图和相图来确定。
(3)必须符合熔制、成型等工艺要求。
浮法玻璃化学成分是由普通平板玻璃基础上设计出来的,是由钠钙硅玻璃组成演变而来的。根据Na2O-CaO-SiO2系统相图确定该系统中能够形成玻璃的组成范围为:12%~18% Na2O,6%~16% CaO,68%~82% SiO2,但在实用玻璃组成中该系统的组成范围为:12%~15% Na2O,8%~12% CaO,69%~73% SiO2。在这个三元系统玻璃组成中,容易形成两种析晶组成,失透石(Na2O·CaO·SiO2)和硅灰石(CaO·SiO2),在生产实践中当引入MgO和Al2O3时,不仅玻璃的析晶性能得到改善,而且热稳定性和化学稳定性均得到改善,因而形成了普通平板玻璃化学成分(表3.1)。表中Fe2O3为原料中杂质所致,并非设计数值,而是限制数值;而SO3主要是由澄清剂芒硝引入[3]。
表3.1 普通与浮法玻璃化学成分比较
单位:% 化学成分 普通玻璃 浮法玻璃
SiO2 71~73 71.5~72.5
Al2O3 1.5~2
Fe2O3
CaO 6.0~6.5 8.0~9
MgO 4.5 4.0
R2O 15 14~14.5
SO3
0.1%以内,最好在0.08%以下,以使玻璃有良好的透光率,经调整后浮法玻璃化学成分见上表。
用于制备琧配合料的各种物料,统称为玻璃原料。根据它们的用量不同,分为主要原料和辅助原料两类。主要原料指玻璃中引入各种组成氧化物的原料,如石英砂、白云石、尾砂、纯碱和芒硝等。辅助原料是使玻璃获得某些必要的性质和加速熔制过程的原料。它们用量少,但其作用并不是不重要。根据作用不同,分为澄清剂,脱色剂,氧化剂和还原剂等,对原料质量主要有以下要求:原料引入的主要成分含量高,杂质含量低,不得超标;原料组成粒度分布合理,以保证配合料均匀度达最佳状态,玻璃熔制质量好;原料中难溶矿物的含量和粒度符合要求,避免玻璃成品上形成固体夹杂物。
3.2 配料流程
3.2.1 硅砂系统为引入SiO2的原料,SiO2的想对分子质量是60.06,密度是2.4~2.5g·cm-3。SiO2是玻璃形成骨架的主体,以[SiO4]的结构组成不规则连续网络结构。它本身就可以开成玻璃,即石英玻璃,引入二氧化硅的作用,是提高玻璃的熔制温度、黏度、化学稳定性、热稳定性、硬度和机械强度,同时它又能降低玻璃的热膨胀系数和密度。
合格的硅砂由汽车运输进厂,入喂料仓,经电磁振动给料机喂料,斗式提升至均化库料堆上放的带卸料小车的带式输送机上,进行均化堆料作业。
用于配料的硅砂,有门式耙料机均化取料,经带式输送机运至1#式提升机,提升入中间仓,有电磁振动给料机喂入平面摇筛进行保护性筛分,筛下物同2#斗式提升机提升,以带式输送机送入粉库贮存,当门式耙料机发生故障时,同轮式装载机代替,经带式输送机运至1#斗式提升机,提升入 中间仓进行筛分作业。
3.2.2 白云石系统 为引入MgO的原料,MgO的相对分子质量是40.32,它在硅酸盐玻璃中是网络外体氧化物。玻璃中经3.5%以下的MgO代替部分CaO,可使玻璃形成硬化速度变慢,降低玻璃的析晶倾向,提高玻璃的化学稳定性的机械强度。
白云石块料同汽车运输进厂,由抓斗桥式起重机运至喂料仓,通过电磁振动给料机喂入鄂式破碎机进行破碎。破碎后的物料经斗式提升到中间仓,再由电磁振动给料机喂入锤式破碎机进行细碎,细碎后的物料经斗式提升机升入两台六角筛进行筛分,筛上物返至锤式破碎机细碎,再提升、筛分,筛下的合格物料由斗式提升机升入库顶带式输送机,送入粉库贮存。
3.2.3 尾砂系统为引入Al2O3的原料,Al2O3的相对分子量为101.94,密度为3.84g·cm-3。它属于玻璃的中间体氧化物,能降低玻璃的结晶倾向,提高玻璃的化学稳定性、化学稳定性、热稳定性、硬度、机械强度和折射率,减轻玻璃对耐火材料的侵蚀,并有助于氟化物的乳浊。
利用原有加工系统,合格粉料由斗式提升机提升,然后经过双向闸门和带式输送机送投影仪粉库贮存。
3.2.4 石灰石系统为引入CaO的原料,CaO的相对分子量为56.08,密度为2.6~2.8 g·cm-3,是玻璃结构网络外氧化物,其主要作用是稳定剂,即增加玻璃的化学稳定性和机械强度。主要矿物是方解石,是一种微晶或潜晶结构的化学与生物化学沉积岩。
利用原有加工系统,合格粉料由斗式提升机提升,然后经过双向闸门和带式输送机送投影仪粉库贮存。
3.2.5 纯碱、芒硝系统为引入R2O的原料,Na2O的相对分子量是62,密度2.27 g·cm-3,是玻璃网络外氧化物,可降低玻璃的黏度,使玻璃易于熔融,是玻璃的良好溶剂。可增加玻璃的热膨胀系数,降低玻璃的热稳定性,化学稳定性和机械强度。
纯碱、芒硝由火车运输进厂,由手推车从袋装原料库运至原料车间倒料处,人工拆袋倒料经斗式提升机提升入立角筛进行筛分,筛上物经笼型碾粉机粉碎再提升、筛分,筛下的合格料由斗式提升机提升入粉库贮存。
3.2.6 煤分系统它引入的主要成分是还原C,因为芒硝是主要澄清剂,它在熔窑内高温分解产生O2和SO2,所以使用芒硝里还要使用澄清剂,而煤分就是一个很好的选择。
袋装的煤粉由汽车运输进厂,由手推车从库房运至粉库吊运孔处,经电动葫芦提升至粉库顶,人工拆袋倒料送入粉库贮存。
3.2.7 称量混合系统,各种粉料按配比分别采用“减量法”的“增量法”电子秤进行准确称量,通过称量带式输送机运至预定的混合机混合,混合时加适量水蒸汽,以前常加水混合,但加水蒸汽有更多好处,比如混合料不易结团,混合料更为均匀,粒度相差不太大,混合均匀的配合料卸入中间仓,再由配合料带式输送机运至浮法联合车间窑头料仓,之后便进行熔窑的熔化、锡槽的成型、退火窑退炎,经过切裁得到相应规格的成品。
原料工艺有三个关键部位:原料成分、原料的颗粒大小和原料混合的均匀度,实际生产中各种原料的控制粒度范围见表3.2。3.3 其它辅助原料
1)澄清剂 往玻璃配合料或玻璃液中加入一种高温时本身能气化或分解放出气体,以促进排除玻璃液中气泡的物质,称为澄清剂。浮法玻璃常用的澄清剂有三氧化二锑、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、二氧化铈。
表3.2 实际生产中各种原料的控制粒度范围
原料
硅砂
粒度范围 ≥0.71 0.71~0.50 0.50~0.106
品质百分比%
0 ≤5.0 ≥91.0 ≤4 0 ≥92.0 ≤8.0 0 ≥92.0 ≤8.0 0 ≤4.0 ≥78.0 ≤18.0 ≤2 ≤75
含水率%
到收贷时硅砂水分
≤5
粉料含水率≤0.5
粉料含水率≤0.5
粉料含水率≤0.5 白云石
石和石
长石 纯碱
含水率≤0.7
2着色剂 使玻璃着色的物质,称为着色剂。其作用是使玻璃对光线产生选择性的吸收,呈现一定的颜色。根据着色剂在玻璃中呈现形态不同,分为离子着色剂、胶态着色剂和硫硒化物着色剂三类。浮法玻璃常用离子着色剂即过渡金属元素和稀土元素的化合物。
3)脱色剂 对浮法玻璃透明度危害最大的是微量的铁,其次是铬、钒、钛。脱色主要是如何减弱和中和铁的着色作用的问题。方法主要有物理脱色和化学脱色。常用的物理脱色剂有二氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化钕。常用的化学脱色剂有硝酸钠、硝酸钾、三氧化二锑、氧化铈、氧化锰。
4)碎玻璃 在玻璃生产和加工和各个环节,总会产生一定量的碎玻璃,如生产中的不合格产品及切裁下来的边子等。从工艺上看,有利于配合料的熔化,澄清,节能,提高产量,降低成本等。使用碎玻璃的过程中必须注意几个问题:二次挥发;二次积累;对某些化学稳定性差的玻璃,由于表面水解造成表面层与内层成分之间的差别,若熔制温度较低或玻璃的对流不大时,在熔制后的玻璃液内部往往留下明显的差别;当玻璃重熔时,热分解会使氧化铁转变为氧化亚铁,同时也影响硒的脱色作用,使玻璃的颜色变坏。热分解出来的氧,容易扩散到周围的气泡中去,与之一起益处玻璃液外,导致玻璃缺氧,呈还原性制。对变价元素为基础的颜色玻璃会引起色泽上的变化;在碎玻璃中含有少量的化学结合气体,在重熔时产生相当于二次气泡那样的微小气泡,因此,加入碎玻璃多时就难于澄清;使用外购玻璃时,除要进行清洗、选别、除杂和磁选除铁外,还必须经常取样,进行化学分析,对配合料配方进行调整。
第四章 配料计算
4.1 于配料计算相关的参数
飞散量1)纯碱飞散率=×100%
纯碱总用量芒硝中的Na2O×100% 2)芒硝含率=纯碱引入的Na2O+芒硝引入的Na2O3)配合料SO3含量=芒硝加入量(kg)×80×芒硝含量%
142×配合料(t)×玻璃获得率%4)炭粉含量=炭粉用量×炭含量%×100%
芒硝用量×芒硝含量%炭粉加入量×炭含量%5)想配合料炭含量=
配合料量×玻璃获得率%100kg玻璃液×100% 6)玻璃获得率=制100kg玻璃液用的原料的量4.2浮法平板玻璃配料计算
4.2.1设计依据
产品方案:
浮法平板玻璃; 生产规模:
日熔化量为900t;工作制度:
52/5/8; 玻璃厚度:
5mm;玻璃原板宽度:4000mm; 玻璃净板宽度:3500mm; 总成品率:
80%; 产品品种:
平板玻璃; 冷修周期:
8年; 玻璃化学成分见表4.1
表4.1 玻璃化学成分表
单位:%(质量分数)
化学成分 含量 SiO2 72.0 Al2O3 1.0
Fe2O3 0.1
CaO 8.5
MgO 4.00
R2O 14.3
SO3 0.1
All 100 各原料的化学成分见表4.2
表4.2 各原料的化学成分
单位:%(质量分数)
原料
硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉 含水率
1.0 0.3 2.0 1.8 4.2 SiO2 98.76 0.69 0.3 1.10
Al2O3 0.56 0.15
0.29
Fe2O3 0.08 0.13 0.07 0.05
CaO 0.14 31.57 55.4 0.5
MgO 0.02 20.47 0.2 0.37
N2O 0.19
57.94 41.47
Na2SO3
95.03
C
84.11 4.2.2配料的工艺参数; 计算基础:100kg玻璃液; 计算精度:0.001 纯碱灰散率:1.5%; 玻璃获得率:80%; 碎玻璃掺入率:20%; 芒硝含量:3%; 碳粉含率:4%; 4.2.3计算步骤;
1、芒硝用量的计算,设生产100KG玻璃液用xkg芒硝。
x×0.4147=3%
14.3x=1.034(kg)芒硝引入和各物质的量如下;
SiO2=0.0103(kg)
Al2O3=0.003(kg)Fe2O3=0.001(kg)
CaO=0.005(kg)MgO=0.004(kg)
N2O=0.429(kg)
2、纯碱用量的计算。
14.30.429纯碱用量==23.940(kg)
0.579
43、煤粉的用量,设用量为x kg.x×0.8411=4.7%
1.034×0.9503x=0.055(kg)
4、硅砂用量计算,设用量为x.0.9876x=72.0-0.010
x=72.8(kg)由硅砂引入各氧化物的量见表4.3
表4.3硅砂引入各氧化物的量
单位:kg
原料 硅砂 SiO2 73.8
Al2O3 0.408
Fe2O3 0.1
CaO 0.058
MgO 0.014
R2O 0.138
5、白云石和石灰石用量计算,设白云石为x,石灰石为y 0.3157x+0.554y=8.5-(0.058+0.005)=8.437 0.2047x+0.002y=4.0-(0.014+0.004)=3.982 x=19.403(kg)
y=4.172(kg)由白云石和石灰石引入各氧化物的量见表4.4 表4.4白云石和石灰石引入各氧化物的量
单位:kg
原料 白云石 石和石
SiO2 0.134 0.012
Al2O3 0.029
Fe2O3 0.025 0.002
CaO 6.126 2.311
MgO 3.972 0.008
6、校正纯碱用量和挥散率,设用量为X,挥散为Y x×0.5794=14.3(0.429+0.138)
x=23.702(kg)y=0.01
523.702+yy=0.361(kg)
7、校正硅砂用量设用量为x 0.9876x=72.0-0.0103-0.134-0.012=71.844 x=72.746(kg)
8、玻璃获得率
玻璃获得率=100/121.112=82.5%
9、换料单位计算
碎玻璃掺入率:20%,配合料的含水为4%,混合机容量为1000KG。以硅砂为例 干基=[1000湿基=(1000×20%)]×60.065%=480.52kg
465.52=485.37kg
11.0%由于水分含量为4% 800/96%=833.33kg 833.33-799.61=33.72kg 所以还有加水33.7kg.900×33.7=30.33t 对于日产900 t,所以每天加水量=
10、汇总成原料用量见表4.5
表4.5各原料年用量表
原料 日用量(干基)t/d 硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉 合计 碎玻璃 总计 654.7 174.6 37.54 213.3 9.306 0.495 1090 180 1207
含水率(%)1.0 0.3 2.0 1.8 4.2 2.1
损失率(%)1.0 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
湿基(t/d)661.3 175.1 38.3 217.2 9.71 0.506 1102.2 180 1282
日进厂量(t/d)668 176 38.5 218.3 9.7 0.509 1111 180 1291
年进厂量(t/a)243823 64249 14056 79687 3564 185 405563 65700 471263 4.3平板玻璃形成过程的耗热量的计算
各原料在湿基中的百分比见表4.6
表4.6 原料 100k g湿基中的含量
硅砂 白云石 石灰石 纯碱 芒硝 煤粉 合计 59.99 15.89 3.476 19.70 0.881 0.046 100
98.76 0.69 0.3 1.10
0.56 0.15
0.29
0.08 0.13 0.07 0.05
0.14 31.57 55.4 0.5
0.02 20.47 0.2 0.37
0.19
57.94 41.47
84.11
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
N2O
C(1)原始资料 ① 料方及原料组成;
② 碎玻璃用量占全部的20%; ③ 配合料水分4%;
(2)100kg湿粉料中形成氧化物的量见表4.7、4.8 表4.7100kg湿粉料中形成氧化物的量
氧化物数量
原料 形成玻璃液的氧化物的计算
SiO2
Al2O3 Fe2O
30.323
0.046
CaO
0.081
MgO
0.012
N2O
0.109
0.022
0.019
4.816
总量
57.42
59.998×0.96×0.987=56.849 56.849 59.998×0.96×0.0056=0.323
硅砂 59.998×0.96×0.0008=0.046 59.998×0.96×0.0014=0.081 59.998×0.96×0.0002=0.012 59.998×0.96×0.0019=0.109 15.891×0.96×0.0069=0.105 0.105 白云石 15.891×0.96×0.0015=0.022 15.891×0.96×0.0013=0.019 15.891×0.96×0.3157=4.816
15.891×0.96×0.2074=3.164
表4.8100kg湿粉料中形成氧化物的量
氧化物数量
原料 形成玻璃液的氧化物的计算
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
3.164 8.126
MgO
0.007
N2O
总量
1.948 3.476×0.96×0.003=0.010
石灰石
0.010 3.476×0.96×0.0007=0.002 3.476×0.96×0..554=1.849 3.476×0.96×0.002=0.007
0.002
1.849 纯碱 19.708×0.96×0.5794=10.96
20.009
0.002
0.004
0.004
0.003
10.962 10.962
0.351
0.3649 0.881×0.96×0.011=0.009 0.881×0.96×0.0029=0.0024
芒硝 0.881×0.96×0.0005=0.0004 0.881×0.96×0.005=0.004 0.881×0.96×0.0037=0.003 0.881×0.96×0.4147=0.351
合计 玻璃成分%
56.973
0.347
0.071
6.75
3.186 11.442 78.769
72.329 0.4405(3)生成硅酸盐耗热 以1kg湿粉料计,单位是kj/kg。由CaCO3生成CaSiO3时反应耗热量q1 q1=1536.6GCaO=1536.6×(0.01849+0.00004)=28.47
由MgCO3生成MgSiO3时反应耗热量q2 q2=3466.7GMgO=3466.7×(0.00012+0.00007+0.00003)=1.144
由CaMg(CO3)2生成CaMg(SiO3)2时反应耗热量q3 q3=2757.4GCaMgO2=2757.4×(0.04816+0.03164)=220.04
由NaCO3生成NaSiO3时反应耗热量q4 q4=957.7GNaO2=957.7×0.10962=104.9
由Na2SO3生成Na2SiO3时反应耗热量q5 q5=3476.1GNa2O=3476.1×0.00351=12.2 1kg湿粉料生成硅酸盐耗热
qi=q1+q2+q3+q4+q5 =28.4731+1.14401+220.0405+104.983+12.2 =366.8(4)配合料用量计算
在粉料中挥发分占22%,在1kg粉料中加上玻璃0.2kg,得到
10.22+0.2=0.98(kg玻璃液)
因此,熔成1kg玻璃液的粉料量为
1=1.0204 0.98所用碎玻璃量
0.2G碎==0.2040
0.98熔成1kg玻璃液所要的配合料的量 G粉=G配=G粉+G碎=1.0204+0.2040=1.224
(5)玻璃形成过程的热量平衡 以1kg玻璃液计,单位kJ/kg从0℃算起
①支出热量
a、生成硅酸盐耗热Q1 Q1=qi•G粉=366.842×1.0204=374.3
b、形成玻璃热耗
Q2=374G粉(1-0.01G气)=374×1.0204(1-0.01×22)=297.6
c、加热玻璃液到1400℃耗热Q3 c玻=0.672×4.6×104t=0.672×4.6×104×1400=1.316
Q3=c玻×t玻=1.3168×1400=1844
d、加热逸出气体到1400℃耗热Q4,1400℃时逸出气体平均比热
c气=0.01[cco2•(CO2%+SO2%)+cH2O•H2O%
=0.01(2.325×57.10+1.824×42.90)
=2.110kJ/(m3•°C)
Q4=0.01v气G粉c气t熔=0.01×14.504×1.0204×2.110×1400=437.1
e、蒸发水分耗热Q5
Q5=2491G粉•G水=2491×1.0204×0.05=127 f、原料带入热量Q6,设配合料入窑时为20℃
c玻20°104×20=0.756 C=0.7511+2.65×Q6=G粉c粉t粉+G碎c碎t碎=1.0204×0.963×20+0.2040×0.756×20=16.56
所以1kg玻璃液的形成耗热Q Q=Q1+ Q2+ Q3+ Q4+ Q5-Q6
=374.325+297.671+1844+437.189+127.0908-16.68=3063 1t 玻璃液的形成耗热=3.06×106kJ 每天耗热=3063595.8×900=2.8×109 kJ 第五章 熔窑工段主要设备
浮法玻璃熔窑属于横火焰蓄热式池窑,如图5.1。浮法玻璃熔窑根据各部功能其构造分为玻璃熔制、热源供给、余热回收、排烟供气四大部分。
图5.1熔窑结构图
5.1 浮法玻璃熔窑各部
(1)熔化部 熔化部是进行配合料熔化的玻璃液澄清、均化的部分,由于采用火焰表面加热的深化方式,熔化部分为上下两部分,上部是火焰空间,下部是窑池。火焰空间是由胸墙、大旋、前端墙和后山土墙组成的空间体系。火焰空间内充有来自热源供给部分的炽热气体,在此,火焰气体将自身热量用于熔化配合料,也传给玻璃液、窑墙和窑顶(大旋)。火焰空间应能满足燃料完全燃烧,保证供给玻璃熔化和澄清所需的热量,并尽量减少散热。窑池是配合料熔化成玻璃液并进行澄清、均化的地方,它应能供给足量的熔化完全的透明玻璃液。窑池由池壁和池底构成。池壁和池底均由大砖砌筑,为方便大砖的制造,减少材料的加式量的方便施工,窑池都是呈长方形或正方形。为使窑池达到一定的使用期限,池壁厚度为250~300mm,池底厚度根据其保温情况而定,不采用保温的池底厚度为300mm。
(2)加料口 浮法玻璃采用正面投料,加料口设地在熔窑纵轴的前端,由投料池上部挡墙组成。投料池是突出于窑池外面和池窑相通的矩形小池。传统的投料池宽是熔化池宽的85%左右,投料池的料壁上平面与池窑的上平面相齐,投料池池壁使用的耐材料与熔化部材料相同。在实际生产中,投料池侵蚀严重,尤其在投料池的拐角处,两面受热,散热面积小,冷却条件差,是池窑中最容易损毁的部位。现代浮法熔窑很多采用与熔化部等宽的加料池,使得料层更薄,并能防止偏料,更避免了因拐用砖损毁带来的热修麻烦。
(3)冷却部 是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却的部位,也是将玻璃分配给各成型设备的部位。冷却部应提供纯净、透明、均匀且温度稳定的玻璃液。与熔化部相同冷却部也为矩形窑池,也分为上下层,结构与熔化部大致相同。
(4)分隔装置 分隔装置有气体分装置和玻璃液分隔装置。气体空间分隔装置主要有矮旋、吊矮旋、吊旋等;玻璃液分隔装置有卡脖、冷却水管、窑坎等。
5.2熔窑主要结构见表5.1
表5.1熔窑主要结构
项目 熔化能力 窑龄 燃料种类 热值 油耗 熔化率 小炉对数
一侧小炉总宽占熔化带长 每天每吨玻璃占冷却部面积
数值 900 8 重油 9600 123 2.45 8 52.77 0.212
单位 t/d 年
Kcal/kg(1 Kcal = 4.1868 KJ)
t/d t/(m2d)对 % m2/(t·d)5.2.1熔化部窑池面积Fm=Q/K 其中Fm为熔化面积单位m2,Q熔窑规模单位t/d,K为熔化率单位t/(m2d)。
Fm=Q/K=900/2.45=367.347(m2)澄清带长取15.2m 5.2.2冷却部面积 采用熔化部面积和冷却部面积的比例来确定,比例系数为0.29(经验参数),已知熔化部面积为568.5 m2
F熔/F冷=1/0.29
F冷=164.865 m2例 冷却部宽和长满足X/Y=0.59
X=9.86
Y=16.71 5.3熔窑主要尺寸
(1)窑池设计 熔化部窑池面积如上计算。浮法玻璃熔窑熔化部的长度关系到玻璃液在熔窑内和停留时间,应满足熔化澄清的要求,一般由三部分成:前脸墙与1#小炉中心线的距离一般为3.5~4.0m,主要考虑到熔化作业对前脸墙和1#小炉蓄热室的侵蚀情况以及配合料的熔化难易;小炉间距之和在3.5m左右,主要考虑到火焰的覆盖面积;末对小炉中心到分隔装置的距离主要考虑到澄清均化的需要,还要考虑安设检测孔、大砖门、耳池等需要,一般在15m左右。
(2)火焰空间设计 火焰空间与窑池等长,比窑池宽300~500mm,这是为了能够牢固的托住胸墙,防止池壁侵蚀后胸墙下倾和避免火焰过长时胸墙烧蚀。火焰空间的高度主要由胸墙高度和大旋旋股合成。胸墙的高度在1500~2000mm左右。大旋空间的高的确定要考虑大旋的结构强度,设计时为了方便,常采用股跨比或旋高的比值来表示,燃油熔窑的旋高一般为1/9~1/7。
(3)投料池设计
投料池的长度需考虑投料机的推料行程,还要求前脸墙不受投料机推力的影响。当选用斜毯式投料机时投料口长度在2.3m左右。投料池宽度取决于投料机的宽度和所用投料机的台数,希望投料池宽度被投料机占满,两侧不要留得过空,以防玻璃液溢出或散热增多。计算式为B=nB+200(mm)。
(4)分隔装置
浮法玻璃熔窑的卡脖宽度小到熔化池宽度的40%~50%,采用搅拌器,再在卡脖处穿大水管,则其长度为4.8~5.5m。
(5)小炉结构设计
浮法玻璃熔窑的小炉、蓄热室设置在池窑的两侧,对称布置,本设计采用8对。小炉底下的操作空间尺寸,即熔窑池壁外侧到蓄热室内侧墙处的距离,一般此距离取2.7~3.2m,脖底到操作平台的高度一般取1.8m左右。
小炉喷出口结构尺寸 宽度一般不小于1.4m,可以用一侧小炉喷出口宽度之和占熔化带长的百分数计算,一般在45%~55%。则 nB/[d1+(n-1)d2+1]=45%,式中n为小炉对数;B为小炉口宽度,d1为前脸到1#小炉中心线的距离,d2为小炉中心线的距离,喷出口宽度与高度的比值在2.3~2.5左右,喷出口的旋升高一般取1/10~1/8。
(6)蓄热室结构设计
蓄热室长度决定与小炉的对数和间距,用L=d1+(n-1)d2+d3计算,式中d1为1#小炉中心线到蓄热室前端墙内侧的距离,一般取1.2~1.6或d1=d2/2;n小炉对数;d2小炉中心线距离,d3末对小炉中心线到蓄热室后端墙内侧的距离,一般取d3=d1。设计蓄热室尺寸就是设计蓄热室格子尺寸,高度和宽度的适宜比值为2.0~2.3。
(7)火焰空间计算
火焰空间是由胸墙、大碹。前脸墙和后山墙组成的空间体系。其长度与窑池相等,其宽度比窑池宽200~300mm。火焰空间高度由胸墙高度和窑碹碹股高度合成。
各部位主要结构尺寸见表5.2
表5.2熔窑的主要结构尺寸
单位(m/m2)
宽度
投料口
长度 玻璃液深度
宽度 长度
熔化带
玻璃液深度 熔化面积 宽度 长度
澄清带
玻璃液深度 澄清面积 宽度 长度
卡脖
玻璃液深度 卡脖面积 宽度
冷却部 冷却部
长度 玻璃液深度 冷却部面积 小炉对
小炉
1#~7#小炉口内宽 8#小炉口内宽
内宽
蓄热室
总长度 格子体体积
1.10 28.62 9.86 16.71 1.30 164.76 8 1.96 1.60 4.71 23.73 1158.14 1.30 214.776 5.3 5.4 1.30 367.347 14.13 15.2 13.4 2.4 1.30 14.13 26.0 窑体总长度 长度 70.72 胸墙高度的计算,必须满足火焰空间使燃料完全燃烧。如容积太小火焰不能充分伸展,造成燃料不能完全燃烧,达不到所要求的温度,即浪费了燃料,提高了成本。胸墙太高则散热量大也不利于生产。浮法窑烧重油其胸墙高度在1500~2000mm。根据各方面情况,取1800mm。
窑碹碹股高度计算,根据熔窑的结构,在保证大碹足够强度的情况下,大碹应尽量低,因为股跨越大,熔窑散热量也就越大,经计算,本设计煌碹升高取113/1000。
火焰空间设计合理与否常采用热负荷的指标来核定其容积。火焰空间的热负荷值是指单位空间容积每小时燃料燃烧所发出的热量,也称为火焰空间容积热强度,单位为W/m3。火焰空间的热负荷一般在100000 W/m3左右。
窑碹碹股面积=[(50.98/360)×3.14×(5.661/0.43)2]-[(5.661/0.43)×0.9026×11.362×0.5]=9.562 m3为
火焰空间容积=(9.562+11.362×1.800)×70.72=2129.404 每小时燃油发出的热=(9600×1000×4.18×123)/24=205656000 火焰空间热=205656000/2129.404=96579.137(W/m3)由此可以推断火焰空间设计合理,且可以使熔窑熔化充分。
5.4熔窑部位的耐火材料的选择
5.4.1熔化部材料的选择
表5.3熔化部材料的选择
胸墙
熔化带 澄清带
大碹 前脸翼墙
33#电熔AZS(氧化法普浇)
优质硅砖
优质硅砖
33#电熔AZS(氧化法普浇)
优质硅砖
前脸翼墙
33#电熔AZS(氧化法普浇)
优质硅砖
L型吊墙
复合结构
5.4.2卡脖
表5.4卡脖材料的选择
铺面砖
池底
密封料 池底砖
池壁 胸墙 顶碹 卡脖小吊墙
电熔α-β砖(氧化法无缩孔)
刚玉质密封料 粘土大砖(BN-4a)电熔α-β砖(氧化法普浇)
优质硅砖 优质硅砖 烧结莫来石砖
5.4.3冷却部
表5.5冷却部材料的选择
铺面砖
池底
密封料 池底砖
池壁 胸墙 大碹 前山墙 后山墙
流道出口碹
Jargal H RN
电熔α-β砖(氧化法无缩孔)
刚玉质密封料 粘土大砖(BN-4a)
电熔α-β砖(氧化法普浇)
优质硅砖 优质硅砖 优质硅砖 优质硅砖
5.4.4蓄热室
表5.6蓄热室材料的选择
上段
墙体
中段 下段
高纯镁砖(DM-98)直接结合镁铬砖(DMC-12)
粘土砖 炉条碹 顶碹
顶层 上段
低气孔粘土砖 优质硅砖
RADEX VZ-CN(三层)高纯镁砖(DM-98)高纯镁砖(DM-98)直接结合镁铬砖(DMC-12)低气孔粘土砖(ZGN-42)高纯镁砖(DM-98)高纯镁砖(DM-98)高纯镁砖(DM-96)直接结合镁铬砖(DMC-12)低气孔粘土砖(ZGN-42)格子砖1#~7# 中段 下段 底层 顶层 上段
格子砖8# 中段 下段 底层
5.4.5小炉
表5.7小炉材料的选择
小炉底 小炉侧墙 小炉顶墙 喷嘴砖及间隙砖
33#电熔AZS砖(氧化法无缩孔)33#电熔AZS砖(氧化法普浇)33#电熔AZS砖(氧化法普浇)33#电熔AZS砖(氧化法无缩孔)
5.5玻璃熔窑用隔热材料及其效果
表5.8玻璃熔窑用隔热材料
工作衬
部位
材质 硅砖 硅砖
窑顶 硅砖 硅砖 厚度 350 350 350 350
隔热材料品种
无 轻质硅砖 轻质硅砖 轻质硅砖 隔热砖
厚度
65 114 114 65
度/℃ 1600 1600 1600 1600
温度/℃ 285 219 191 142
非工作衬
窑衬工作面温
窑处工作面
热损失/KJ/(m2h)25138 15315 11967 7152 硅砖 350 轻质硅砖 隔热砖 隔热砖
114 65 50 214 139 115 115 115
1600 1600 1600 1600 1600 1600 1500 1500 1600
117
319 177 179 440 135 110
5000 28553 9212 9413 57266 8151 5434 硅砖
上部结构锆刚玉砖
(胸墙)
锆刚玉砖 锆刚玉砖 锆刚玉砖
熔化池
锆刚玉砖 350 200
无 三层轻质砖 二层轻质砖
无 轻质高铝砖 轻质粘土砖 轻质粘土砖 再加一层粘土
砖
锆刚玉砖
窑底
粘土砖 锆刚玉砖
窑底
110 300 12
无 锆质捣打料 烧结锆刚玉砖 轻质砖
1300 230 13622
480 1400 171 7988
第六章 熔窑的设备选型
6.1倾斜式皮带输送机
用于将原料车间混合机房混合好的配合料输送到熔化车间窑头料仓,其输送配合料的优点:结构简单、使用时间长、事故少、易于维修、;在其进料口和出料口可采取收尘、密闭和隔断措施;输送平稳,可保证配合料的均匀度,自动化送料,减轻劳动强度,改善工作环境。
主要技术指标:皮带宽度:500(mm)
倾斜角度:15。
6.2毯式投料机
台数:1 主要技术指标:
投料量:300t/d~1100t/d; 料层厚度:100~500 mm; 投料机行程:160~260 mm; 投料机往复次数:15次/分;
附电机:7.5×2KW、重量:30t、电容量:15KW;
6.3熔窑助燃风机
选型:4-68NO.12.5C;
通过计算,熔窑所需助燃空气量为85819m3/h,根据公式;
Q=B1×Q0×760/Pa 式中:Q-风机风量(m3/h);
Q0-熔窑在超符合下需空气量(Nm3/h); B1-储备系数,一般为1.1-1.2; Pa-安装风机当地的大气压(mmHg); Q=1.2×38250×760/760=45900(Nm3/h);
所以,需要助燃风机3台。风机的全压,按下列公式计算:
P=B2P0按
式中:P-风机风压(MP);
B2-储备系数,一般为1.1-1.2;
P0-熔窑在额定负荷下系统风全压(mmH2O柱); 通过热工计算,该熔窑在负荷下系统的全风压为140 mmH2O柱;
P=1.2×140=168(mmH2O)
Q=85819 m3/h,p=2501Pa,n=1120r/min,左90。附电机Y280M-4,90KW,带减震支架和减震器
数量:2.6.4池壁用冷却风机
选型:4-72NO.16C Q=121270 m3/h,p=2117 Pa,n=800r/min,左右90。各两台 附电机Y315L-6,110KW,带减震支架和减震器 单重:3.4t、电容量:110KW、数量4台。
6.5碹碴离心风机4-72NO.16C Q=48797m3/h,p=1877 Pa,n=1250r/min,左右90各台
。附电机Y225S-6,30KW,带减震支架和减震器 单重:1.03t、电容量:37KW、数量4台。
6.6L吊墙离心风机9-26NO11.2D Q=19966m3/h,p=3225 Pa,n=960r/min,左90。两 附电机Y225S-6,30KW,带减震支架和减震器 单重:1.45t、电容量:30KW、数量2台。
6.7搅拌机
附电机:2×2.2KW,重量3.9t,电容量:4.4KW。
6.8燃油喷枪
带支架,金属软管,快速接头
燃油喷枪:Ⅰ型枪30套(备6套),Ⅱ型枪10套(备2套)。
6.9压缩空气罐C-3型
V=3 m3,p=0.8 Pa,重量1.06t,数量1个。第七章 玻璃的形成及锡槽
玻璃液进入锡槽后,在拉边机的作用下拉薄或堆厚。浮法玻璃成型,于其它玻璃成型方法不同,它利用锡液与玻璃液之间性质的差异,由于玻璃液与锡液的互不浸润、密度相差很大及互不反应,使玻璃液浮在锡液的上面,玻璃液在锡液上自然摊开。锡液对玻璃液起到抛光和承托作用。玻璃液自然摊开厚度一般在6~7毫米。
由于锡液容易氧化,锡槽中必须充满还原气体,一般采用氮气和氢气,N2含量约90~97%,由于H2渗透性很强,容易产生气泡,所以H2含量约3~10%,锡槽外部用钢壳密封,气体保持微正压。不同的锡槽气压有所不同。
玻璃液经冷却部流出后,温度在1100℃左右,流经流道,流道有两种:英国皮尔金顿有限公司发明的PB法锡槽和美国匹兹保玻璃公司发明的LB法。PB法是窄道流,玻璃液由唇砖流进锡槽,锡槽进口是喇叭型,LB法则是宽流槽形式,主体结构是直通型。流道还有钢壳、流量闸、安全闸和盖板砖等结构,流量闸控制玻璃液流入锡槽的大小,一个固定产量的生产线其流量一般是固定的,闸板高度不变,它一般是石英砖的,如果闸板出现裂纹,将会影响玻璃的质量,在玻璃上产生气泡。安全闸板由特种钢构成,当锡槽出现大的故障时,可闸死安全闸板进行处理。在锡槽入口出有一对气封箱,通保护气体,防止O2进入锡槽。
玻璃液流入锡槽后,在自身重力和表面张力的作用下,在锡液上摊平,并通过拉边机拉薄或堆厚。拉边机采用全自动悬挂式拉边机。
成型阶段主要分为摊平区、徐冷区、成型区和冷却区。
摊平区
该区温度为1065~996℃,相应的粘度范围为102.7~103.2Pa·S。该区目的是使刚进锡槽的玻璃液能够充分摊平和抛光,达到自然平衡厚度。
徐冷区
该区温度为996~883℃,相应的粘度范围为103.2~104.25Pa·S。在摊平区达到自然厚度的玻璃带因受出口拉辊牵引力的作用,在该区开始纵向伸展。玻璃纵向伸展时将同时减少厚度和宽度,但后者比前者变化显著,因此在该区设置拉边辊,以保持宽度不变,使玻璃带的变化主要是减少厚度。在这一区将使厚度减薄一半,拉边辊的摆角为5°~10°。
成型区 该区温度为883~769℃,相应的粘度范围为104.25~105.75Pa·S。在该区根据生产需要,设置若干对拉边机,给玻璃带以横向和纵向拉力,使玻璃带横向拉薄,在玻璃带增宽的同时减少玻璃带的厚度。
冷却区 该区温度范围为769~600℃,相应的粘度围为105.75~1010范pa·s。玻璃带在该区不再展薄,而是逐步冷却,玻璃带出锡槽的温度为600℃左右。
锡槽中锡液的深度是不一样,而且还设了挡坎,避免锡液回流到880~970℃的高温区,使玻璃板产生波筋。在锡槽出口还经常要清灰,以免粘锡现象的产生。在过渡辊台区,设有SO2的管道,对过渡辊吹扫,二氧化硫对辊子有润滑作用,使玻璃不粘锡。
锡槽的关键部位是流道流槽,有收缩型、直通型、喇叭型三种结构。直通型结构简单,使用于较小规模的生产线;喇叭型结构复杂,玻璃液流通畅,没有死角,使用于生产规模较大的生产线;收缩型由于存在液流死角目前使用较少,这里采用喇叭型结构。流道流槽主要由安全闸板、流量闸板、流槽盖板砖、唇砖和水包组成。
安全闸板由镍铬耐热钢制成,当事故发生时,整体落下起到截流作用。流量闸板通过控制机构调节玻璃液流量,从而控制玻璃带宽度。流量闸板是常用、易损部件,所以选用耐侵蚀、抗热冲击性能好的熔融石英陶瓷。流道、流槽见图7.1。
安全闸板流量闸板流道盖板砖
图7.1 流道流槽结构图
锡槽内采用电加热,一般用硅碳棒或铁铬铝电热丝,保证玻璃液成型时的温度制度。锡槽的附属设备有直线电机、八字砖、挡边轮、冷却器、锡槽玻璃测厚仪和扒渣机。
锡槽主要控制参数:
流道温度:
1110~1115℃
入口温度:
1104℃
保护气体含氧量:
0 ppm
出口温度:
600±5℃
钢板最高温度:
120℃ 第八章 玻璃的退火及成品的装箱
玻璃从锡槽出来后,温度在600℃左右,由过渡辊送入退火窑进行退火。退火包括消除玻璃的暂时应力和永久应力,主要是永久应力。
永久应力是当高温玻璃经退火到室温并达到温度均衡后,玻璃中仍然存在的热应力,也称残余应力。玻璃中残余应力的减少或消除,只有将玻璃重新加热到开始塑性变形时才有可能。玻璃在此塑性变形时的温度范围,称为玻璃的退火温度范围。最高退火温度是指在此温度下保温2min,应力可以消除95%,一般对应于玻璃的转变温度;最低退火温度是指在此温度下保温2min,应力可以消除5%,一般对应于玻璃的应变温度。这两个温度构成了玻璃的退火温度范围[4]。
退火窑壳体采用全钢结构,由若干节组成,根据退火曲线纵向划分为十二个区:A、B
1、B
2、C、D、R
1、R
2、R
3、E、F
1、F
2、F3。
A、B和C区分别为退火窑的退火前区、退火区和退火后区,是退火的关键区,直接影响到玻璃的退火质量。这三区壳体采用隔热保温的形式,在窑内配置合理的加热冷却系统,进行横向分区控制,有效地控制玻璃板的冷却速度和横向温差。由于在这几个区,玻璃温度缓慢下降,所以为了防止玻璃炸裂,一般用辐射冷却即向退火窑通空气管,对窑内进行循环冷却。冷却在A区用顺流方式,在B和C区用逆流方式,这是根据玻璃退火速度决定的。
R区为热区循环直接冷却区,F区则为室风直接强制冷却区,在冷却时,保证玻璃的热应力小于玻璃的最大允许应力。
退火不好一般产生玻璃炸裂,有横炸和纵炸。当玻璃带边部一侧或两侧的压应力值太高时,或玻璃带存在某些弱点时(如结石,夹杂物),会产生横向炸裂。而当玻璃边部张应力值大于玻璃的拉伸强度时,玻璃总是首先在张应力处炸裂。一旦玻璃中存在有薄弱区域,就会产生纵炸。
玻璃从退火窑出来,温度在70℃左右,经全自动在线缺陷检测仪,对产品逐片检测,合格的切割后装箱,不合格的直接报废后进入碎玻璃库。
第九章 除尘脱硫工艺
目前环境保护越来越被大家重视,国家也制定了各项法规严惩。对于工厂每年的环境污染对国家交纳的税,9.1 除尘工艺
玻璃原料的制备过程,有很多的灰尘,对人和机械影响很大,因此在原料车间设置了21套机械除尘系统,设置在原料的输送称量混合等各环节放散粉尘处,在浮法联合车间的熔化工段、切裁工段及碎玻璃系统共设置了12套机械除尘系统,主要设置在窑头投料及碎玻璃系统。除尘系统通过吸风使工艺设备内部形成负压,从而防止了粉尘外逸对人体产生的危害,使得室内操作环境达到国家卫生标准[5]。
除尘原理
含有悬浮尘粒的气体与水相接触,当气体冲击到湿润的器壁时,尘粒被器壁所粘附,或者当气体与喷洒的液滴相遇时,液体在尘粒质点上凝集,增大了质点的重量,而使之降落。
除尘系统选用脉充单机除尘器、脉冲扁布袋除尘器和倒料专用进料式振动清灰布袋除尘器。除尘器净化效率大于99%,具有设备体积小,清灰效率高的特点。
与除尘系统相配,设有压缩空气系统,用于脉冲除尘器的清灰和除尘管道的定期吹扫,保证除尘系统的清洁及管道畅通[6]。
9.2 烟气脱硫除尘
目前国内外的烟气脱硫方法有干法、半干法和湿法三大类。我国一般采用湿法,脱硫的方法有石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、海水脱硫、氧化法等方法。
钠碱法脱硫除尘机理:
脱硫原理
湿法烟气脱硫的基本原理是利用SO2溶于水生成H2SO3,然后与碱性物质发生反应,在一定条件下可生成稳定的盐,从而脱去烟气中的SO2。当采用钠碱法时,吸收剂采用纯碱,整个反应过程如下:
Na2CO3+SO3→Na2SO4+CO2↑ Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
2NaHSO3+Na2CO3→2Na2SO3+H2O+CO2↑
脱硫除尘工艺流程由洗涤液循环系统、烟气脱硫除尘系统和废液处理系统三部分组成。运行过程如下:配制洗涤液时,人工将纯碱投入洗涤液循环池。洗涤液由洗涤液循环泵泵入脱硫除尘装置,出脱硫装置的洗涤液自流回洗涤液循环池。
第十章 技术经济评价
10.1 厂区劳动定员
表10.1厂区劳动定员
序号 一(1)1 2 3 4 5(2)1 2 3 4 5 6(3)1 2 3 4 二(1)1 2 3 4 5 6 7 8(2)(3)三 四 五 部门和工种 原料车间 粉碎工段 工长 粉碎工 吊车司机 筛分工 运碱工 混合工段 工长 混合工 皮带工 称量工 碎玻璃工 分析工 维修工段 工长 钳工 焊工 电工 熔制成型车间 熔化工段 工长 熔化工 测温工 投料工 上料工 运碎玻璃工 保窑瓦工 控制室人员 成型工段 退火工段 包装车间 总管理人员 厂非工作人员
一班
1 2 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2
1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 4
二班
1 2 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2
1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 4
三班
1 2 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2
1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 4
轮休
1 2 1 2 2 1 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2 2 1 4
合计 100 32 4 8 4 8 8 36 4 8 8 8 4 4 28 4 8 8 8 48 4 4 4 4 8 8 8 8 8 4 16 10 10 192
合计 10.2 产品设计成本编制
玻璃厂的产品成本,是反映工厂设计质量的一个重要指标。它可以反映所设计的工厂,将来在它的生产过程中原材料、燃料、动力的消耗水平,劳动生产率的高低,产品质量的好坏,设备的利用程度,资金运用是否恰当以及企业管理和生产组织的水平。因此,通过编制产品设计成本及对它的分析,可以检测所设计工厂的技术先进性和经济合理性,可以考核它是否符合预计的设计要求。
10.2.1主要设备明细
熔窑
国内先进水平
6365万元
锡槽
国内先进水平
8250万元
退火窑
国内先进水平
7240万元 10.2.2 辅助设施明细
辅助设施
金额(万元)用途
动力车间
658.56
供应生产车间重油、蒸汽、压缩空气 机械设备
1502.6 汽保车间
683.5 其中:
房屋及建筑物
263.4
供应生产车间保护气体
机械设备
1273
原料车间
1738 其中:
房屋及建筑物
1510
供应生产车间合格的配合料
机械设备
327.6
铁路专用线
1408
运输原料及玻璃产品
合计
9367 900 t/d浮法玻璃建厂总投资:
31222万元 10.2.3 原料费
硅砂:
140元/吨
则一年所用的费用为: 140×243823 = 3413万元 白云石: 89.11元/吨
则一年所用的费用为: 89.11×64249 = 5725万元 石灰石: 60元/吨
则一年所用的费用为: 60×14056 = 84万元 纯碱:
1250元/吨
则一年所用的费用为: 1250×79687 =9960万元 芒硝:
476元/吨
则一年所用的费用为: 476×3564 = 169万元 煤粉:
600元/吨
则一年所用的费用为: 600×185= 11万元
10.2.4 辅助材料费
每年所用的费用为:1.5×5.8×2219112×0.2 = 386万元 10.2.5燃料费:重油3500元/吨,则一年的燃料费为:
123×3500×365 =15713万元 10.2.6 电费
电价每度为0.55元,每天用电为60000度,则每年电费为:
0.55×60000×365 = 1204万元 10.2.7 工资及工资附加费
设直接参见玻璃生产的人数为182人,平均工资为每月1500元,则每年总工资为:
182×1500×12 = 327万元
工资附加费为每人每月400元,则总附加费为:
182×400×12 = 87万元 10.2.8 车间经费
① 车间管理人员工资及工资附加费:车间管理人员约占生产人员的5%,平均每月工资为3000元,则他们每年的总工资为:192×5%×3000×12 = 34万元
② 个人劳动保护费
平均每人每年劳动保护费为2000元,则总保护费为:
192×2000 = 38万元 ③ 固定资产基本折旧费
固定资产价值为24561万元,年折旧率为6%,则基本折旧费为:
245610000×6% =1473万元 ④ 大修理费
全年大修理费=固定资产价值×年大修理率(5%)
245610000×5% = 1228万元 ⑤ 中小修理费
全年中小修理费=固定资产价值×年中小修理费(4%)
245610000×4% = 982万元 ⑥ 消耗材料费
全年消耗材料费=固定资产价值×年消耗材料费率(%)
245610000×6% = 1473万元 10.2.8 企业管理费
① 厂部非生产人员工资及工资附加费
工资平均每人每月1800元,总工资为20×1800×12 = 43万元 工资附加费为20×400×12 = 96000 元 ② 集体劳动保护费
全年集体劳动保护费=全厂职工总数×平均每人每年集体劳动保护费
=192×1000 = 192000 元 ③ 办公费、差旅费、文教费
20×1000 = 20000 元 10.2.9 水费
工人自设水源,因此只需供水系统之电费
1.5×2100×365×0.55 = 57万元 10.2.10运输费
设为工厂服务的汽车台数为20台,每台每年费用为20000 元,则总费用为
20×20000 = 40万元 火车费用:一年总费用815万元 10.2.11 其他费用
以上的费用和为380048006.27+312227500=69227万元 全年玻璃总产量=900×83%×365×40 = 10906200(重箱)
全年总费用之和除全年重量箱产量就得到一重量箱的设计成本,计算如下: 692275506÷10906200= 63.47 元
目前,平板玻璃市场价格为80元每重箱,设一年内价格不变,则
年利润 =(80-63.47)×10906200 = 18027(万元)
参考文献
[1] 林宗寿主编.无机非金属材料学[M] .武汉工业大学出版社,1998,1-6. [2] 张战营主编.浮法玻璃生产技术与设备[M].化学工业出版社,2005,56-58. [3] 樊德琴主编.玻璃工业热工设备及热工测量[M].武汉工业大学出版社,1990,123-125.
[4] 陈国平主编.玻璃的配料与熔制[M].中化学工业出版社,2007,10-15. [5] 陈国平主编.玻璃工业热工设备[M].化学工业出版社,2007,155. [6] 陈正树等编.浮法玻璃[M].武汉工业大学出版社,1997,25-26.
致
谢
大学生活一晃而过,回首走过的岁月,心中倍感充实,当我写完这篇毕业论文的时候,有一种如释重负的感觉,感慨良多。
毕业设计是我在大学里的最后一节课,肖秋国老师是我的最后一位老师,非常感谢肖老师在这期间对我的热心指导。肖老师渊博的专业知识,严谨的治学态度,精益求精的工作作风,诲人不倦的高尚师德,严以律己、宽以待人的崇高风范,朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远。不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法,还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本设计从选题到完成,每一步都是在肖老师的指导下完成的,倾注了肖老师大量的心血。在此,谨向肖老师表示崇高的敬意和衷心的感谢!
还要感谢在这大学四年中每一位教过我的老师,都是各科老师对我的精心栽培,使我在专业知识上打下了坚实的基础,所以面对问题时不慌不乱,都可以理性的解决。
最后感谢四年中陪伴在我身边的同学、朋友,感谢他们为我提出的有益的建议和意见,有了他们的支持、鼓励和帮助,我才能充实的度过了四年的学习生活。步入人生的下一个课堂。
