Час робочих днів печі на рік складає:
, (5.7) де Х. Р. – тривалість холодного ремонту печі, діб; К. П. – тривалість кампанії печі. діб.Продуктивність печі визначаємо двома способами: із виробничої програми, по кількості скломаси, фактично виробленою машиною (Q1) і з врахуванням коефіцієнту використання скломаси (Q2), т/добу.
; .Продуктивність печі встановлюємо за більшим розрахунковим показником. Кількість печей залежить від загальної кількості працюючих машин і кількості машиноліній у цеху.
При виробництві пляшок приймаємо одну піч продуктивністю 160 т/добу.
Розрахунок шихти проводимо за заданим складом скла, мас. %
Таблиця 5.4. – хімічний склад скла для виробництва пляшок
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO + MgO | Na2O | SO3 |
71,±2 | 2,8±1,3 | 0,5 | 11±1.3 | 14,3±0,9 | 0,3 |
Таблиця 5.5.–хімічний склад сировинних матеріалів, мас. %
матеріал | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | Na2O | C | в.п.п. |
пісок | 98,64 | 0,44 | 0,65 | - | - | - | - | 0,27 |
каолін | 46,35 | 36,7 | 0,52 | 1,18 | - | - | - | 15,25 |
доломіт | 2,14 | 0,58 | 0,11 | 37,82 | 14,75 | - | - | 44,6 |
сода | - | - | - | - | - | 58,5 | - | 0,8 |
сульфат натрію | - | - | - | - | - | 41,5 | - | 0,39 |
крейда | - | - | 0,03 | 56,25 | 0,12 | - | - | 43,6 |
вугілля | - | - | - | - | - | - | 94 | - |
Беремо до уваги, що при варінні скломаси деякі сировинні матеріали звітрюються.
Звітрення компонентів становить, мас. %:
Na2O для соди – 3.2, для сульфату – 5.
Розрахунок шихти на 100 м. ч. скла проводимо з метою визначення кількості сировинних матеріалів та встановлення рецепту шихти.
Позначаємо кількість піску, каоліну, доломіту та крейди відповідно: X, Y, Z, T.
Складаємо систему рівнянь, які вирішуємо за допомогою програми MathCAD.
71.4=0,9864*Х+0,4635*Y+0.0214*Z+0*T;
2.8=0.0044*X+0.367*Y+0.0058*Z+0*T;
8.3=0*X+0.118*Y+0.3782*Z+0.5625*T;
2,7=0*X+0*Y+0.1475*Z+0.0012*T
За результатами розрахунку кількість сировинних матеріалів становить, мас. ч:
пісок каолін доломіт крейда
68,621 6,518 18,286 2,324.
З содою та сульфатом натрію необхідно ввести 14,3 масових частки Na2O. Співвідношення кількості Na2O, який вводиться за допомогою соди та сульфату натрію складає 91,8:8,2.
Відповідно до цього з содою вводиться, %:
.Кількість соди, кг:
.З урахуванням летучості (3,2%) кількість соди складатиме, кг:
.З сульфатом натрію вводиться, %:
.Кількість сульфату натрію, кг:
.З урахуванням летучості (5%) кількість сульфату натрію складатиме, кг:
.Для відновлення сульфату натрію використовується вугілля у кількості 6% від маси сульфату натрію, тобто, кг:
Результати розрахунків приведені в таблиці 5.6.
Таблиця 5.6. – розрахунковий склад шихти та скла
назва матеріалу | кількість матеріалів м. ч. на 100 м. ч. скла | вміст оксидів, мас. % | загалом | ||||||
SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | Na2O | SO3 | |||
пісок | 68,6210 | 67,6878 | 0,3019 | 0,4460 | - | - | - | - | |
каолін | 6,5180 | 3,0211 | 2,3921 | 0,0339 | 0,0769 | - | - | - | |
доломіт | 18,2860 | 0,3913 | 0,1061 | 0,0201 | 6,9158 | 2,6972 | - | - | |
сода | 23,1581 | - | - | - | - | - | 13,1274 | - | |
сульфат натрію | 2,9668 | - | - | - | - | - | 1,1726 | - | |
крейда | 2,3240 | - | - | 0,0007 | 1,3073 | 0,0028 | - | - | |
вугілля | 0,1894 | - | - | - | - | - | - | - | |
загалом | 122,0633 | ||||||||
розрахунковий склад скла | 71,1002 | 2,8001 | 0,5007 | 8,2999 | 2,70 | 14,300 | 0,2991 | 100,0 | |
зданий склад скла | 71,1000 | 2,8000 | 0,5000 | 8,3000 | 2,70 | 14,300 | 0,3000 | 100,0 |
122,0633 кг шихти – 100 кг скла
100 кг шихти – Х кг скла
Х=
%Вигоряння становить, %; 100-81,925=18,075
Розрахунок матеріального балансу
Кількість шихти на річну програму становить:
, (6.1) де к – коефіцієнт співвідношення шихти та бою ( приймаємо рівним 70:30); q – кількість шихти на 100 кг скломаси; Е – кількість скломаси за рік. т/рік.Із бою наварюється скломаси:
т/рік.Кількість зворотного бою:
т/рік.Кількість купленого бою:
т/рік.Розрахунок кількості сировинних матеріалів, т/рік:
Пісок 1,2206 шихти – 0,6862 т піску 39839,563 – Х
Х=22396,828 т/рік.
Каолін 2127,374 т/рік.
Доломіт 5968,266 т/рік.
Сода 7558,437 т/рік.
Сульфат натрію 968,324 т/рік.
Крейда 758,517 т/рік.
Вугілля 61,817 т/рік.
Розрахунок кількості матеріалів з урахуванням втрат при обробці і транспортуванні.
Втрати піску, т/рік:
;Таким чином розраховуємо всі інші сировинні матеріали. Результати розрахунків приведено у таблиці 5.7.
Таблиця 5.7. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням витрат при обробці й транспортуванні
матеріал | потреба матеріалу для шихти, т/рік | втрати, % | кількість матеріалів з урахуванням відходів, т/рік | кількість втрат, т/рік |
пісок | 22396,828 | 4 | 23292,701 | 895,873 |
каолін | 2127,374 | 1,5 | 2159,284 | 31,911 |
доломіт | 5968,266 | 2 | 6087,631 | 119,365 |
сода | 7558,437 | 1 | 7634,022 | 75,584 |
сульфат Na | 968,324 | 1 | 978,007 | 9,683 |
крейда | 758,517 | 3 | 781,273 | 22,756 |
вугілля | 61,817 | 4 | 64,290 | 2,473 |
всього | 1157,645 | |||
склобій | 11951,869 | 10 | 13147,056 | 1195,187 |
Розрахунок кількості матеріалів з урахуванням природної вологості:
Витрати піску, т/рік:
.Кількість вологи піску, т/рік:
.Розрахунок витрат інших сировинних матеріалів з урахуванням природної вологості наведено у таблиці 5.8.
Таблиця 5.8. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням природної вологості
матеріал | вологість, % | кількість матеріалів, т/рік | кількість вологи, т/рік |
пісок | 5 | 24518,632 | 1225,932 |
каолін | 0,51 | 2170,353 | 11,069 |
доломіт | 7 | 6545,840 | 458,209 |
сода | 2 | 7789,818 | 155,796 |
сульфат Na | 3 | 1008,255 | 30,248 |
крейда | 0,08 | 781,899 | 0,626 |
вугілля | 5 | 67,674 | 3,384 |
склобій | - | 13147,056 | - |
Таблиця 5.9. – потреба в сировинних матеріалах з урахуванням природної вологості матеріалів і вологості після сушіння
матеріал | вологість, % | кількість матеріалів, т/рік | кількість вологи, т/рік | залишок вологи, т/рік | випарена волога, т/рік | |
до сушіння | після сушіння | |||||
пісок | 5,0 | 0,1 | 24518,632 | 1225,932 | 24,543 | 1201,388 |
каолін | 0,51 | 0,51 | 2170,353 | 11,069 | 11,069 | 0 |
доломіт | 7,0 | 0,1 | 6545,840 | 458,209 | 6,552 | 451,656 |
сода | 2,0 | 2,0 | 7789,818 | 91,876 | 91,876 | 0 |
сульфат Na | 3,0 | 3,0 | 1008,255 | 11,955 | 11,955 | 0 |
крейда | 0,08 | 0,08 | 781,899 | 0,626 | 0,626 | 0 |
вугілля | 5,0 | 5,0 | 67,674 | 24,901 | 26,211 | 0 |
39507,020 | ||||||
склобій | прихід | 12060,164 | ||||
1824,566 | 172,832 | 1653,045 |
Розраховуємо залишок вологи та випарену вологу, т/рік.: