Курсовая работа (т): Расчет цеха производств эмалевой фритты и эмалирования посуды (таз)

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Расчет цеха производств эмалевой фритты и эмалирования посуды (таз)

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Департамент строительного материаловедения

Кафедра технологии стекла







КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Расчет цеха производств эмалевой фритты и эмалирования посуды (таз)

Руководитель:

Лазуткина О.Р канд. хим. наук, доц

Студент: Мурзинова С.А







Екатеринбург

г.

ВВЕДЕНИЕ


Эмаль, стеклоэмаль - окрашенные в различные цвета окислами металлов легкоплавкие стекла, наплавляемые одним или несколькими тонкими слоями на металл. Силикатно-эмалевые покрытия защищают металл от коррозии, они устойчивы против кислот и щелочей. Благодаря твердости и прочности эмалевые покрытия обладают длительным сроком службы.

Первое упоминание о Русских перегородчатых и выемчатых эмалях встречается в Московской Ипатьевской Летописи 1175 года. В те времена все виды Русских художественных эмалей назывались «финифть» и только в XIX веке старинное название «финифть», сменилось на новый термин «эмаль». Эмаль представляет собой стекловидный порошок, получаемый измельчением стекловидных пластин до необходимой фракции.

Виды эмалей:

·        Технические эмали

·        Ювелирная эмаль

·        Выемчатая эмаль

·        Перегородчатая эмаль

·        Витражная или оконная эмаль

·        Художественная эмаль

1. РАСЧЕТ СОСТАВА ФРИТТ МАРОК ЭСГ-26, ЭСП-140


.1      Приготовление сырьевых материалов и шихты

Сырьевые материалы, применяемые для производства фритт, делятся на главные и вспомогательные.

К главным сырьевым материалам относятся природные или искусственные вещества, которые служат для введения в стекломассу кислотных, щелочных и щелочноземельных оксидов, являющихся основой для образования стекол.

К вспомогательным сырьевым материалам относятся различные соединения химических элементов, используемых для окрашивания и глушения, улучшения качества стекломассы и ускорения варки.

Приготовление шихты. Шихтовые материалы отвешиваются на автоматических дозировочных весах, установленных под расходными бункерами. Материалы отвешиваются в контейнер-смеситель, установленный на тележку. Контейнеры-смесители строго закрепляются за покровными, грунтовыми эмалями. Взвешивание оксидов сцепления производится на специальных весах с точностью до 0,01 кг. Материалы, отвешиваемые в небольших количествах, взвешиваются на технологических весах до 0,2 кг. Контейнер, загруженный отвешенными сырьевыми материалами, устанавливается на станок для перемешивания. Время перемешивания 20-30 минут.

.2      Расчет шихты для грунтовой эмали марки ЭСГ-26

Таблица 1.1 - Химический состав

Маркировка фритты

Содержание, % (по массе)


SiO2

B2O3

Al2O3

Na2O

CaF2

Co2O3

NiO

ЭСГ-26 борная

44,0

19,5

5,0

20,1

8,1

0,8

2,5


Таблица 1.2 - Состав шихты производственной грунтовой фритты, мас.части

Маркировка Фритты

Содержание компонентов, мас.части


Кварцевый песок

Полевой шпат

Борная кислота

Бура

Сода кальцинированная

Селитра натриевая

Плавиковый шпат

Co2O3

NiO

ЭСГ-26

16,23

35,95

17,7

25,40

20,02

5,0

8,7

0,8

2,53


Таблица 1.3 - Поправочные коэффициенты на улетучивание оксидов

SiO2

B2O3

Al2O3

Na2O

CaF2

Co2O3

NiO

1,00

1,00

1,00

1,032

1,00

1,00

1,00


Таблица 1.4 - Химический состав сырьевых материалов, мас. %

Оксид

SiO2

B2O3

Al2O3

Na2O

CaF2

Co2O3

NiO

Сырьевые материалы








Кварцевый песок

99,5


0,16





Глинозем

0,02


98,68





Борная кислота


56,3






Полевой шпат

65


25

5,5




Сода




57,4




Плавиковый шпат





98,5



Co2O3






73


Никеля гидрат закиси







57


Количественно определяем количества каждого сырьевого материала в шихте по формуле:

М = (m*K/g)*100%

Где: М - количество сырьевого материала в шихте, мас. ч.;- содержание оксида в заданном составе, мас. %;- поправочный коэффициент на улетучивание;- содержание оксида в сырьевом материале, %

введ=М*g/100%,введ=m - M,

Где: А - количество материала, которое необходимо ввести, мас. %

= g*M/К*100%,

Где: Р - количество оксида, которое переходит в стекло с сырьевым материалом, мас. %

Количество кварцевого песка в шихте:

М1= (44*1*100)/99.5=44,2211 мас.ч SiO2

С кварцевым песком в стекло переходит:SiO2=442211*99,5/1*100=43,99 мас. %

Составляем сводную таблицу и определяем расчетный состав фритты марки ЭСГ - 26

Таблица 1.5 - Расчетный состав грунтовой эмали марки ЭСГ - 26

Оксид

SiO2

B2O3

Al2O3

Na2O

CaF2

Co2O3

NiO

Сырьевые материалы








Кварцевый песок

43,99


0,07





Глинозем

0,01







Борная кислота


19,5






Полевой шпат



4,929

0,12




Сода




20,0




Плавиковый шпат





8,12



Co2O3






0,8


Никеля гидрат закиси







2,5

Расчетный состав

44,0

19,5

4,999

20,12

8,12

0,8

2,5

100,039


Технический состав получаем путем пересчета расчетного состава по выражению:

Атеор=Арасч*(100/ Σрасч),

Где: Атеор - содержание заданных и примесных оксидов в теоретическом составе, мас. %

Арасч - содержание оксидов в расчетном составе, мас. %

Σрасч - суммарное количество компонентов в расчетном составе стекла, мас.%

Таблица 1.6 - Корректировка состава


Заданный

Расчетный

Технический

SiO

44,0

44,0

43,82

B2O3

19,5

19,5

19,49

Al2O3

5,0

4,999

4,9

Na2O

20,1

20,12

20,09

CaF2

8,1

8,12

8,09

Co2O3

0,8

0,8

7,99

NiO

2,5

2,5

2,49


Считая технический состав стекла, получаемого из выбранных сырьевых материалов, проводим корректировку состава шихты по выражению:

МОi=Mi*100/ Σрасч,

Где: МОi - откорректированные количества сырьевых материалов шихты, мас. ч. на 100 мас. ч. стекла

Таблица 1. 7 - Состав шихты на 100 масс. ч.

Оксид

SiO2

B2O3

Al2O3

Na2O

CaF2

Co2O3

NiO

MOi, мас. ч.

43,8

19,4

4,8

20,08

8,08

7,98

2,48


Q== 106,93 мас.ч на 100 мас.ч стекла,

Где: Q - суммарное количество всех сырьевых материалов, мас. ч. на 100 мас. ч. стекла

1.3             Расчет шихты для фритты марки ЭСП - 140

Таблица 1.8 - Химический состав

Оксид

SiO2

B2O3

Al2O3

TiO2

Na2O

K2O

P2O5

MgO

F2*

K2Cr2O7

Содержание, %

41,6

16,0

5,9

16,4

13,6

2,5

2,5

1,3

7,0

0,2


Таблица 1.9 - Химический состав сырьевых материалов, мас. %

Оксид

SiO2

B2O3

Al2O3

TiO2

Na2O

K2O

P2O5

MgO

F2*

K2Cr2O7

Сырьевые материалы











Кварцевый песок

99,1


0,27








Борная кислота


56









Диоксид титана




99







Полевой шпат

65


25


5,5

4,5





Женнная магнезия








95



Сода





57,4






Калиевая селитра






66,5





Натрий кремнефторист.

31,6




32,6






Триполифосфат натрия





15,6


36,3


60


K2Cr2O7










0,01