Расчет расхода тепла на процесс стеклообразования

При расчете затрат тепла на стеклообразование учитывают процессы, протекающие с поглощением или с выделением тепла. Расход тепла на варку стекла складывается из следующих статей: тепло, поглощающееся при разложении солей; при протекании процессов плавления образующих стекло соединений; при нагреве газов разложения до температуры продуктов сгорания, покидающих рабочую камеру печи; при плавлении стекла. С выделением тепла протекают процессы образования силикатов.

Исходные данные к расчету:

– химический состав стекла (содержание СаО, Na₂О и т. д.), %;

– состав шихты (содержание СаСО₃, Nа₂СО₃ и т. д.), рассчитанный на 100 мас. ч. стекла, кг/100 кг стекла;

– количество сухой шихты, расходуемой на варку 100 кг стекломассы только из шихты, G_ш, кг;

– содержание в смеси, %:

шихты – Ш,

боя – Б;

– влажность шихты – W_ш., %.

Материальный баланс процесса стекловарения.

1 Определяем расходный коэффициент шихты по формуле:

, (2.46)

где – расход сухой шихты на 100 кг стекломассы, =118,49 мас.ч.

К_ш = 118,49/100 = 1,185

2 Количество сухой шихты, расходуемой на варку 100 кг стекломас­сы из смеси шихты и боя определяется по формуле (1.41) из [1]:

, (2.47)

где и Б – количество шихты и боя в смеси, %.

В производстве стеклоизделий соотношение бой/шихта регламентируется и может изменяться от 70/30 до 80/20. Как правило, это соотношение устанавливается в зависимости от количества отходов реального производственного процесса. Примем для производства сортового стекла это соотношение 30/70.

G_ш.б. = (100 ∙ 70 ∙ 1,185) / (70+30 ∙ 1,185) = 78,588 кг / 100 кг ст.

3 Количество стекломассы, получаемой из сухой шихты рассчитывается по формуле (2.47):

G_б = (100 ∙ Ш) / (Ш+Б ∙ К_ш) = G_ш.б. / К_ш (2.48)

G_ш.б. ^ст = 78,588 / 1,185 = 66,32 кг

4 Определяем количество стеклобоя, расходуемого на варку 100 кг стекломассы из смеси шихты и боя по формуле (1.43) из [1]:

(2.49)

G_б = 100–66,32 = 33,68 кг / 100кг.ст.

5 Влажность шихты принимаем равной 5 мас.%. Определяем количество влаги в смеси шихты и боя на 100 кг стекломассы по формуле (1.45) из [1]:

(2.50)

где – влажность шихты.

В_н2о = 33,68 ∙ 5 / (100–5) = 1,77 кг / 100кг.ст.

6 Результаты расчёта материального баланса процесса стеклования заносим в таблицу 2.16.

Таблица 2.16 – Материальный баланс процесса стекловарения

Приход, кг / 100 кг стекломассы	%	Расход, кг/100 кг стекломассы	%
Количество сухой шихты 78,588	68,91	Количество стекломассы 66,32	58,16
Количество стеклобоя 33,68	29,53	Угар 12,27	10,75
Кол–во влаги в смеси 1,77	1,56	Влага 1,77	1,55
		Количество стеклобоя 33,68	29,53
Итого: 114,04	100,0	Итого: 114,04	100,0

Угар шихты находим из соотношения:

У= 78,588 – 66,32 =12,27 кг / 100кг ст.

Дата добавления: 2015-08-21