Расчет стекловаренного цеха (стр. 9 из 15)

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.

5.3. Розрахунок шихти

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.

5.3.1. Розрахунок необхідної кількості соди та сульфату натрію

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:

5.3.2. Розрахунок необхідної кількості вугілля

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
назва матеріалу	кількість матеріалів м. ч. на 100 м. ч. скла	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

5.3.3. Розрахунок вигоряння шихти

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
матеріал	до сушіння	після сушіння	кількість матеріалів, т/рік	кількість вологи, т/рік	залишок вологи, т/рік	випарена волога, т/рік
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.: