Расчет участка приготовления шихты
Контрольная работа - Разное
Другие контрольные работы по предмету Разное
Расчет участка приготовления шихты
1. Выбор марки стекла, его характеристики
ПС5
Показатель преломления ne (nD) = 1, 677
Поправка на отражение (D?m) = 0, 055
Группа: - устойчивости к влажной атмосфере A
кислотоустойчивости 2
Оптический коэффициент напряжения 2, 10 В1012, Па-1
Пузырность: - среднее число пузырей в 1 кг стекла 100
среднее число пузырей в 100 см3 стекла 40, 9
наименьший диаметр пузыря 0, 05 мм
Плотность ? = 4, 09 г./см3
Состав стекла
КомпонентМассовая для компонента в стекле, %SiO239,50PbO55,57K2O в виде KNO34,93Добавки на 100% компонентовMn2O30, 09Сумма добавок0, 09
2. Роль оксидов в стекле
Si2O - оксид кремния, стеклообразователь. Основной компонент силикатных оптических стекло - кремнезем. Применяют в виде кварцевого песка, молотого жильного кварца (муки) и может быть в виде синтетической двуокиси кремния (тонкопластинчатые крупные частицы). Влияние на свойства: увеличивает время варки, улучшает механические и химические характеристики, повышение термостойкость, снижает ТКЛР, увеличивает склонность к кристаллизации.
PbO - повышает плотность стекла, увеличивает показатель преломления, что придает стеклу блеск, игру цвета, кроме того, снижает твердость стекла, что позволяет механически нарезать грани на хрустале. Облегчает процесс стеклообразования за счет высоких поляризационных свойств. Свинецсодержащие расплавы агрессивно действуют на огнеупоры, что уменьшают кампанию печи.
K2O - щелочной оксид, снижает температуру варки стекла за счет того, что разрывает Si - O каркас стекла, благодаря чему уменьшается размер частиц, что способствует плавлению сырьевых материалов, снижению вязкости стекломассы и образованию однородного стекла.
Mn2O3 - ионный краситель. Для стекол, сваренных в умеренных условиях окисления, устанавливается равновесие, которое в значительной степени смещается в пользу Mn+3. Ион Mn+3 окрашивает стекло в слабо розовый цвет (фиолет. - 3% Mn2O3; черный - 12-20% Mn2O3).
Выбор сырьевых материалов производится по нормативным документам: ГОСТам, ОСТам, и ТУ.
. Si2O вводим двуокисью кремния. Кремния двуокись, кремния (IV) окись; ТУ 6-09-3379; Ос. ч. 12-4; массовая доля основного вещества не менее 99,9%; массовые доли красящих и прочих примесей: Fe2O3 = 510-5, MnO2 = 0.510-5, CuO = 0.510-5, Cr2O3 = 0.510-5, NiO = 0.510-5, CoO = 0.210-5; массовая доля потерь при прокаливании не более 2,0%.
Янковское месторождение, Тверская область.
. PbO вводим свинцовым суриком. Свинцовый сурик, Pb3O4; ГОСТ 19151; М-4; массовая доля Pb3O4 в пределах 74.05 - 83.0%; массовые доли красящих и прочих примесей: Fe2O3 = 20010-5.
ООО Сибхимнефть Иркутская область г. Ангарск.
. K2O вводим калиевой селитрой. Калий азотнокислый, KNO3; ТУ 6-09-354; Ос. ч. 7-4 для оптического стекла; массовая доля на сухое вещество 99.8%; массовые доли красящих и прочих примесей: Fe2O3 = 110-5, MnO2 = 510-5, CoO = 0.510-5.
ООО Сибхимнефть Иркутская область г. Ангарск.
. Mn2O3 вводим калием марганцовокислым. Калий марганцовокислый, KMnO4; ГОСТ 20490; Ч. д. а.; массовая доля основного вещества не менее 99,5%; массовые доли красящих и прочих примесей: MnO2 = 1000010-5.
3. Расчет состава шихты
1.Приведение химического состава к стопроцентному
,
где Pi - содержание компонента по анализу, мас.%;
? Pi - суммарное содержание компонентов по анализу, мас.%.
Psio2 = мас.%
PPbO = мас.%
PK2O = мас.%
PMn2O3 = мас.%
?Р = 100 мас.%
2.Пересчет состава сырьевых материалов на безугарный
Pb3O4 > 3PbO + Ѕ O2^
мас. ч. Pb3O4 дают мас. ч. PbO, а 75 мас.% Pb3O4 дают x мас.% PbO.
Содержание PbO в Pb3O4 равно
мас.%
Следовательно, химический состав свинцового сурика, пригодный для расчета шихты, выражается в виде оксида PbO = 73.24 мас.%.
2KNO3 >K2O + N2^ + 2.5O2^
мас. ч. KNO3 дают мас. ч. K2O, а 99.8 мас.% KNO3 дают x мас.% K2O.
Содержание K2O в KNO3 равно
мас.%
Следовательно, химический состав калия азотнокислого, пригодный для расчета шихты, выражается в виде оксида
K2O = 46.44 мас.%.
2KMnO4>Mn2O3 + K2O +2O2^
мас. ч. KMnO4 дают мас. ч. Mn2O3 и мас. ч. K2O, а 99.5 мас.% KMnO4 дают x мас.% Mn2O3 и K2O.
Содержание Mn2O3 в KMnO4 равно
мас.%
Содержание K2O в KMnO4 равно
мас.%
Следовательно, химический состав калия марганцовокислого, пригодный для расчета шихты, выражается в виде оксидов
Mn2O3 = 49.72 мас.% и K2O = 29.62 мас.%.
3.Химический состав выбранных сырьевых материалов
Хим. состав сырьевых материалов после пересчетов
Зад. оксиды Сыр-е мат-ыSiO2PbOK2OMn2O3Fe2O3CuOCr2O3NiOCoOКремния двуокись, кремния (IV) окись99.9--0.510-5510-50.5 10-50.5 10-50.5 10-50.2 10-5Свинцовый сурик, Pb3O4-73.24--200 10-5----Калий азотнокислый, KNO3--46.44510-5110-5---0.5 10-5Калий марганцовокисл- ый, KMnO4--29.6249.82-----
Поправочные коэффициенты на улетучивание оксидов:
KPbO = 1.14 KK2O = 1.12
Количество каждого сырьевого материала в шихте:
,
где - количество сырьевого материала в шихте, мас. ч.;
- заданное содержание оксида в стекле, мас.%;
- поправочный коэффициент на улетучивание оксида при варке;
- содержание заданного оксида в сырьевом материале, мас.%.
Количество кремния двуокиси в шихте
мас. ч.
С вычисленным количеством кремния двуокиси в стекло вводится
мас. ч. Mn2O3
мас. ч. Fe2O3
мас. ч. CuO
мас. ч. Cr2O3
мас. ч. NiO
мас. ч. CoO
Количество свинцового сурика в шихте
мас. ч.
С вычисленным количеством свинцового сурика в стекло вводится