Thiết kế Lò điện nấu thủy tinh trong công nghiệp

Thủy tinh ngày càng đa dạng chức năng và được sử dụng rộng rãi. Thủy tinh một loại vật liệu không thể thiếu trong xây dựng các công trình công nghiệp, dân dụng; sử dụng trong y tế, phòng thí nghiệm, các thiết bị quang học; các đồ dùng dân dụng... Công nghiệp sản xuất thủy tinh ngày nay càng chú trọng về tính thẩm mỹ cao mà sản phẩm của nó được gọi là thủy tinh mỹ nghệ, không chỉ đẹp mà phải làm sao càng có nhiều đặc tính mới, đa công dụng. Vì nhiều nguyên nhân khác nhau nên sản lượng thủy tinh do các cơ sở trong nước sản xuất hằng năm chưa đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi của xã hội. Nhiều chủng loại thủy tinh đòi hỏi chất lượng cao hoặc thủy tinh chuyên dụng chưa được sản xuất ở trong nước, đó chính là thách thức lớn trong ngành sản xuất thủy tinh. Ngành sản xuất thủy tinh là một trong các ngành truyền thống có lịch sử phát triển từ lâu đời tuy nhiên vẫn luôn cần tìm hiểu để ngày càng phát triền và càng hoàn thiện. Nhằm tìm hiểu công nghệ đang đổi mới từng ngày và khắc phục một số nhược trong công nghiệp sản xuất thủy tinh mỹ nghệ. Dưới sự hướng dẫn của giảng viên Th.S Dương Thị Hồng Phấn tôi xin trình bày Đồ án công nghê 2 với đề tài “Thiết kế lò điện sản xuất sản phẩm thủy tinh chất lượng cao năng suất 100 tấn năm”.

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU 1

LỜI CẢM ƠN 2

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 3

1.1 Tổng quan về thủy tinh 3

1.1.1 Định nghĩa về thủy tinh 3

1.1.2 Phân loại thủy tinh 3

1.2 Tổng quan về thủy tinh mỹ nghệ 4

1.2.1 Khái niệm 4

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU 6

2.1 Nguyên liệu 6

2.1.1 Nhóm nguyên liệu chính 6

2.1.2 Nhóm nguyên liệu phụ 9

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 10

3.1 Sơ đồ công nghệ 10

3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ 11

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BÀI PHỐI LIỆU 13

4.1.Tính toán bài phối liệu: 13

CHƯƠNG 5: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 20

5.1 Mục đích 20

5.2 Các thông số ban đầu của nhà máy 20

5.3 Lượng nguyên liệu thực tế để sản xuất 20

CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN KẾT CẤU LÒ 24

6.1 Các giai đoạn của quá trình nấu thủy tinh 24

6.1.1 Giai đoạn tạo silicat 24

6.1.2 Giai đoạn tạo thủy tinh 24

6.1.3 Giai đoạn khử bọt 24

6.1.4 Giai đoạn đồng nhất 25

6.1.5 Giai đoạn làm lạnh 25

6.2 Kết cấu lò điện 25

6.2.1 Kết cấu 26

6.2.2 Tính toán kích thước lò 26

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT 29

7.1 Khái quát chung 29

7.2 Chế độ nấu của lò 29

7.3 Tính cân bằng nhiệt 30

7.3.1 Tính toán Q bucxa tổn thất nhiệt qua tường, vòm, đáy và cửa lò 30

7.3.2 Tính toán Q cpci nhiệt chi phí có ích 35

7.3.3 Tính toán Q cpp nhiệt chi phí để nung các chi tiết 35

7.3.4 Tính toán Q lng tổn thất do làm nguội 36

7.3.5 Tính toán Q ngm tổn thất do ngắn mạch 36

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là quốc gia có nguồn tài nguyên phong phú, đây là nguyên liệu đa dạng cho công nghiệp sản xuất vật liệu silicat Trong các sản phẩm của ngành công nghệ silicat thì thủy tinh đóng một vai trò rất quan trọng Với các tính chất đặc trưng thủy tinh trở nên thiết yếu trong cuộc sống của chúng ta ngày nay

Thủy tinh ngày càng đa dạng chức năng và được sử dụng rộng rãi Thủy tinh một loại vật liệu không thể thiếu trong xây dựng các công trình công nghiệp, dân dụng; sử dụng trong y tế, phòng thí nghiệm, các thiết bị quang học; các đồ dùng dân dụng Công nghiệp sản xuất thủy tinh ngày nay càng chú trọng về tính thẩm mỹ cao mà sản phẩm của nó được gọi là thủy tinh mỹ nghệ, không chỉ đẹp mà phải làm sao càng có nhiều đặc tính mới, đa công dụng

Vì nhiều nguyên nhân khác nhau nên sản lượng thủy tinh do các cơ sở trong nước sản xuất hằng năm chưa đáp ứng được nhu cầu đòi hỏi của xã hội Nhiều chủng loại thủy tinh đòi hỏi chất lượng cao hoặc thủy tinh chuyên dụng chưa được sản xuất ở trong nước, đó chính là thách thức lớn trong ngành sản xuất thủy tinh

Ngành sản xuất thủy tinh là một trong các ngành truyền thống có lịch sử phát triển từ lâu đời tuy nhiên vẫn luôn cần tìm hiểu để ngày càng phát triền và càng hoàn thiện Nhằm tìm hiểu công nghệ đang đổi mới từng ngày và khắc phục một số nhược trong công nghiệp sản xuất thủy tinh mỹ nghệ Dưới sự hướng dẫn của giảng viên Th.S

Dương Thị Hồng Phấn em xin trình bày Đồ án công nghệ II với đề tài “Thiết kế lò điện sản xuất sản phẩm thủy tinh chất lượng cao năng suất 100 tấn/ năm”

Trong Đồ án này tôi sử dụng các tài liệu tham khảo sách và trang web:

[1] Th.s Dương Thị Hồng Phấn, Bài giảng về công nghệ thủy tinh

[2] PGS.TS Bạch Đình, Công nghệ thủy tinh xây dựng, NXB Xây dựng, Hà Nội 2004 [3] Khoa hóa ĐHBKĐN, Giáo trình lò nung gốm sứ, vật liệu chiụ lửa, lò nấu thủy tinh,

Đà Nẵng 2013

[4]http://thuytinhthongnhat.com

[5] PGS.TS Hoàng Kim Cơ, Tính toán kỹ thuật nhiệt luyện kim, NXB Giáo dục, Hà Nội

2001

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thành đồ án em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của cô Dương Thị Hồng Phấn – giảng viên bộ môn Kỹ thuật Hóa học - Khoa Hóa, Trường Đại học Bách Khoa –Đại Học Đà Nẵng Qua đồ án công nghệ 2 này, em đã ôn luyện, tìm hiểu và

mở rộng nhiều hiểu biết về phần thủy tinh, đặc biệt là thủy tinh mỹ nghệ cao cấp hơn

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Cô Dương Thị Hồng Phấn

Kính chúc cô nhiều sức khỏe và thành công trong công việc Em sẽ cố gắng để hoàn thiện tốt nhất báo cáo Đồ án công nghệ 2 và có những đóng góp trong ngành thủy tinh trong tương lai

Em xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 1 năm 2018

Sinh viên Biện Thị Hồng Gấm

CHƯƠNG 1 :TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1 Tổng quan về thủy tinh

Lịch sử thủy tinh đã tồn tại hàng ngàn năm, loại vật liệu này được dùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực của đời sống Thủy tinh mặc dù rất phổ biến nhưng không vì thế trở kém hấp dẫn Nếu nhìn xung quanh thì sẽ rất dễ dàng nhận ra những sản phẩm thủy tinh mà ngày ngày chúng ta vẫn bắt gặp, sử dụng và một trong những sản phẩm đó không vật liệu nào có thể thay thế thủy tinh

Sở dĩ thủy tinh đặc biệt bởi mọi vật trạng thái thủy tinh đều có 4 đặc điểm chung:

1 Tính đẳng hướng

2 Có thể nóng chảy và đóng rắn thuận nghịch

3 Vật thể ở trạng thái thủy tinh có năng lượng dự trữ cao hơn thủy tinh tinh thể (tuy là năng lượng này không lớn lắm)

4 Đô nhớt biến thiên liên tục theo sự thay đổi nhiệt độ

Một số ưu điểm của thủy tinh là tính trong suốt, tính tráng gương (nếu như nó được tráng một lớp vật liệu đặc biệt), nguồn nguyên liệu phong phú và tạo hình đa dạng, cho phép thu hồi sử dụng phế thải, tính vệ sinh, trơ hoặc rất trơ với hóa chất,

Nói về lịch sử xuất hiện, sử dụng và phát triển thủy tinh đã được ghi chép, nghiên cứu trong nhiều tài liệu Rất khó để xác định chính xác thời điểm xuất hiện thủy tinh, có

ý kiến cho rằng thủy tinh đã được biết đến hơn 5000 năm về trước ở vùng Trung cận Đông Cũng từ đó theo chiều dài lịch sử nhân loại thủy tinh được lan truyền sang nhiều nước Ý, Pháp, Đức, Anh, dần phổ biến khắp thế giới

Trong suốt quá trình phát triển, công nghệ sản xuất thủy tinh ngày càng được hoàn thiện từ kĩ năng của thợ sản xuất, đổi mới phương pháp tạo hình, chú trọng cơ giới hóa sử dụng các thiết bị mới nhằm cải thiện chất lượng và cải thiện điều kiện lao động của thợ, Để đạt được công nghệ thủy tinh như hiên nay, nhiều nước đã đi theo hướng hoàn thiện các công đoạn công nghệ đem lại sản phẩm ngày càng chất lượng và giá thành hợp lí

1.1.1 Định nghĩa về thủy tinh

Thủy tinh có rất nhiều định nghĩa khác nhau, trong đó ở đây tạm chấp nhận một định nghĩa như sau: “Thủy tinh là sản phẩm vô cơ nóng chảy được làm quá lạnh đến trạng thái rắn không kết tinh”

Khác với trạng thái rắn kết tinh vật liệu có các cấu tử sắp xếp theo 1 trật tự, cấu trúc xác định thì trạng thái rắn không kết tinh hay rắn vô định hình có các cấu tử sắp xếp không theo trật tự nào

1.1.2 Phân loại thủy tinh

Thủy tinh có nhiều cách phân loại khác nhau, phổ biến nhất trong đó có lẽ là dựa vào thành phần hóa hoặc mục đích sử dụng của sản phẩm

Theo thành phần hóa có thể chia thủy tinh làm 3 loại chính:

1 Thủy tinh vô cơ

 Thủy tinh đơn nguyên tử

 Thủy tinh oxit

 Thủy tinh halogen

 Thủy tinh kim loại

2 Thủy tinh hữu cơ

3 Gốm thủy tinh

Thuỷ tinh được sử dụng rộng rãi trong vật dụng hàng ngày Việc phát minh ra bóng đèn đã bắt đầu sự phát triển mạnh mẽ của ngành kỹ thuật điện chân không Ngoài bóng đèn còn các loại đèn trang trí, màn hình tivi, máy vi tính…Công nghệ thủy tinh phát triển đảm bảo cung cấp các chi tiết quang học phức tạp, loại thủy tinh đặc biệt có

độ bền axit, độ bền kiềm cao phục vụ cho các ngành công nghiệp hóa Sợi thủy tinh kết hợp với chất dẻo hữu cơ tạo ra thủy tinh thép Thủy tinh thép thay thế gỗ, kim loại đen, kim loại màu, sợi thủy tinh sử dụng làm sợi cáp quang, được dệt làm vải chịu lửa, bông thuỷ tinh làm vật liệu cách nhiệt cách âm rất tốt

Theo mục đích sử dụng của sản phẩm:

 Thủy tinh xây dựng

 Thủy tinh hình

 Thủy tinh kỹ thuật

 Bông thủy tinh

 Thủy tinh bao bì

 Thủy tinh loại thường hoặc pha lê

1.2 Tổng quan về thủy tinh mỹ nghệ

Thủy tinh mỹ nghệ là một trong những loại thủy tinh đặc biệt và ngày càng đóng vai trò quan trọng trong xã hội nhiều xu hướng phát triển Thủy tinh mỹ nghệ là các đồ vật chất liệu thủy tinh được làm bằng tay, không phải làm bằng máy Khác với một số hàng thủ công đã tồn tại trong nhiều thế kỷ với cách sản xuất truyền thống chi phí đắt nhưng chất lượng không cao thì thủy tinh mỹ nghệ ngày nay với các phát minh hiện đại,

là sự phát triển đại trà nhưng chất lượng ngày một tốt hơn, công nghệ hoàn thiện hơn

1.2.1 Khái niệm

Thủy tinh mỹ nghệ là loại thủy tinh chất lượng cao có yêu cầu kỹ thuật nghiêm ngặt, sản phẩm của nó được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống hằng ngày với mục đích trang trí, đồ dùng dân dụng, quà tặng, quà lưu niệm,

Rất nhận ra các sản phẩm thủy tinh mỹ nghệ xung quanh chúng ta, từ những cái chén, dĩa, ly cốc xuất hiện trên bàn ăn hay những chiếc đèn pha lê trang trí đến nhưng trang sức tinh xảo, món quà lưu niệm lấp lánh

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LIỆU VÀ LỰA CHỌN NGUYÊN LIỆU

Tuỳ từng loại thủy tinh khác nhau sẽ có yêu cầu đặc tính kỹ thuật khác nhau như

độ cứng, độ bền hóa, độ mài mòn…nên mỗi loại sản phẩm chúng ta phải có một công nghệ sản xuất riêng, nguyên liệu phải có thành phần, đặc tính lý hoá phù hợp Vì vậy đối với từng loại sản phẩm chúng ta phải lựa chọn nguyên liệu và tính bài cấp phối cho phù hợp

Nguyên liệu bào gồm nguyên liệu chính và nguyên liệu phụ

- Nhóm nguyên liệu chính là các hợp chất thiên nhiên hoặc nhân tạo cung cấp các oxit axit, oxit kiềm, oxit kiềm thổ

- Nhóm nguyên liệu phụ gồm các hợp chất hóa học để khử màu, nhuộm màu, làm đục thủy tinh hoặc rút ngắn quá trình nấu,

Nguyên liệu thường dùng là các loại cát, đá vôi, tràng thạch, đôlômit, soda, borat,… trong một số trường hợp có thể dùng các oxit tinh khiết Những nguồn này thường sẵn có ở địa phương và các tỉnh lân cận như Quảng Nam, Đà Nẵng, Huế, Quảng Bình

Lựa chọn nguyên liệu tối ưu theo các tiêu chí sau:

 Chất lượng, sự ổn định của nguồn nguyên liệu

 Nguồn nguyên liệu càng gần nhà máy càng tốt

Đối với một loại nguyên liệu nên chọn kết hợp hài hòa cả 2 yếu tố trên

Yêu cầu chung của cát dùng trong công nghiệp gốm sứ là hàm lượng SiO2 càng cao và hàm lượng oxit gây màu càng bé càng tốt

do đa số chúng có chứa nhiều oxit gây màu đặc biệt là oxit sắt

Yêu cầu thành phần oxit của cát dùng nấu thuỷ tinh:

- Hàm lượng SiO2 càng cao càng tốt (≥ 98%)

- Hàm lượng tạp chất phải nhỏ ( đối với thủy tinh pha lê % Fe 2 O 3 ≤0.02%,

thành phần các kim loại nặng Ti, Cr,… phải thấp , nếu thành phần Ti cao sẽ làm cho thủy tinh không bóng, để lại nhiều chấm đen nhỏ trên sản phẩm và phối liệu khó chảy)

Yêu cầu hình dạng và kích thước:

- Hạt cát có kích thước đồng đều Hạt nhỏ dễ nấu nhưng gây khó khăn cho việc khử bọt, bốc bụi; hạt lớn gây khó nấu Về hình dạng: hạt tròn khó nấu, dễ phân lớp; ban đầu dễ phối trộn nhưng lại dễ phân lớp khi nấu; hạt sắc cạnh dễ nấu hơn

Cát Hòa Khánh (Hòa Khánh - Đà Nẵng) là loại cát có chất lượng tốt, về giao thông thuận lợi nên chi phí vận chuyển thấp, giá thành cũng thấp hơn một số loại cát khác tuy nhiên loại cát

Bảng 2.1: Thành phần hóa của cát Hòa Khánh (phần trọng lượng )

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO BaO Na2O K2O B2O3 MKN Tổng

2.1.1.2 Đá vôi

Nhằm cung cấp CaO vào trong thành phần thuỷ tinh, đá vôi dùng sản xuất thuỷ tinh

có hàm lượng CaO khoảng 51 ÷ 54%; % MgO≤ 3%; %SiO2= 1 ÷ 2%; %Al2O3=0.1

÷1%; %Fe2O3 chiếm rất ít (≤ 0.1%)

Nguồn đá vôi nước ta cũng rất phong phú và chất lượng tốt Qua những yêu cầu lựa chon trên, ta chọn đá vôi Quảng Bình

Bảng 2.2: Thành phần hóa của đá vôi Quảng Bình ( phần trọng lượng )

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO BaO Na2O K2O B2O3 MKN Tổng

2.1.1.3 Tràng thạch

Tràng thạch cung cấp Al2O3 vào trong thuỷ tinh, oxit nhôm có vai trò:

- Là oxit trung gian tạo thủy tinh

- Làm giảm hệ số giãn nở của thủy tinh (chênh lệch nhiệt độ gây ứng suất tăng)

- Tăng độ bền hóa, nâng cao độ bề cơ học tuy nhiên không tăng độ bề nhiệt

- Ảnh hưởng thuận lợi đến sự biến thiên độ nhớt theo nhiệt độ

- Làm giảm khả năng kết tinh cuả thủy tinh

Nguyên liệu: Để sản xuất thủy tinh alumo silicat cao cấp, thủy tinh alumo boro silicat và các sản phẩm thủy tinh khác có hàm lượng Al2O3  5 % người ta dùng các nguyên liệu oxyt nhôm kỹ thuật (> 99 % Al2O3) Đối với thủy tinh khác, Al2O3 được đưa vào dưới dạng nguyên liệu thiên nhiên là tràng thạch

Căn cứ vào những yêu cầu trên tôi chọn tràng thach ở Hà Thạch – Phú Thọ

Bảng 2.3 : Thành phần hóa của tràng thạch Phú Thọ (phần khối lượng)

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO BaO Na2O K2O B2O3 MKN Tổng

2.1.1.4 Đôlômit

Đối với thủy tinh mỹ nghệ MgO đóng vai trò rất quan trọng vì khả năng làm thủy

tinh “dài hơn” (quan trọng trong tạo hình thủ công, mỹ nghệ), hấp ủ dễ hơn và ở nhiệt

độ thấp hơn thủy tinh chứa CaO Đôlômit cung cấp thành phần MgO cho thuỷ tinh và một lượng CaO Theo yêu cầu kỹ thuật, Dolomit loại một phải có hàm lượng MgO lớn hơn 19%, CaO lớn hơn 30%, oxit sắt không vượt quá 0.15%, tạp chất không vượt quá 2% MgO giúp giảm kết tinh, tốc độ đóng rắn của thuỷ tinh giảm

Có thể dùng manhezit – MgCO3, oxit MgO hoặc đá vôi hóa Dolomit để cung cấp MgO cho thuỷ tinh Ta sử dụng Dolomit Yên Bái (hiện đang được dùng nhiều)

Bảng 2.4: Thành phần hóa của Dolomit Yên Bái: (% khối lượng )

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO BaO Na2O K2O B2O3 MKN Tổng

2.1.1.5 Natri nitrat

Giống như Soda, natri sunfat thì natri nitrat cũng cung cấp Na2O – oxit biến hệ, một thành phần khá quan trọng, giúp thuỷ tinh dễ nấu hơn NaNO3 có khả năng tăng nhanh

quá trình nấu, tạo bọt, đặc biệt tạo môi trường oxi hóa rất quan trọng vì nhờ NaNO3 tạo

và duy trì môi trường oxi hóa tránh hiện tưởng khử PbO thành Pb kim loại Mặc dù về kinh tế NaNO3 đắt hơn soda và natri sunfat tuy nhiên vì sản phẩm yêu cầu cao nên tôi

đã chọn nguyên liệu này Nhà cung cấp là Shanghai Yixin Chemical Co., Ltd (link:https://vietnamese.alibaba.com/product-detail/99-min-sodium-nitrate-nano3-industrial-grade-658725203.html?spm=a2700.8698675.29.9.291df7a1OEzwn9&s=p)

2.1.1.6 Kali cacbonat (K2CO3)

K2O có vai trò tương tự Na2O tuy nhiên có ưu điểm K2O giảm khả năng kết tinh, làm thủy tinh ánh hơn, sắc thái đẹp hơn nên được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại thủy tinh quang học, thủy tinh màu và pha lê

2.1.1.7 Chì tetroxide (Pb 3 O 4 )

Pb3O4 được sử dụng rộng rãi để cung cấp PbO vì nó không lẫn chì kim loại và khi phân hủy nó lại có tác dụng khử bọt PbO có vai trò:

2.1.2.2 Chất khử bọt

Chất khử bọt có tác dụng khử các bọt khí trong khối thuỷ tinh nóng chảy giúp tăng chất lượng của sản phẩm Các chất khử bọt thường dùng là nitrat, trioxit asenic, antimoan, dioxit ceri, sunfat natri, muối florua và amoni

Chọn CaF2 để khủ bọt thủy tinh vì khả năng khử bọt tốt và kinh tế, chọn nguyên liệu của Xiamen Ditai Chemicals Co., Ltd

Bảng 2.5: Thành phần hóa của CaF 2 (phần trọng lượng)

CHƯƠNG 3: CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 3.1 Sơ đồ công nghệ

Kho cát Kho mảnh Kho đá vôi Các nguyên liệu khác

định lượng định lượng định lượng định lượng

Gia nhiệt điện cực lò nấu

Cung cấp điện tạo hình thổi

Đóng gói

Kho chứa Kiểm tra sản phầm

Tương tự như sản xuất thủy tinh bao bì

3.2 Thuyết minh sơ đồ công nghệ

*Công nghệ tại đây là bán tự động

Tại một số nhà máy sẽ có bộ phận thiết kế và phát triển sản phầm đưa ra các bản thiết kế với các số liệu như kích thước chiều cao, hay hình dạng sản phầm mong muốn

và gửi đến bộ phận sản xuất Trong đó tùy theo nhu cầu sử dụng cho loại rượu gì sẽ có các hình dạng thích hợp sao cho hương vị rượu được tốt nhất

Các nguyên liệu được đưa từ các nơi cung cấp được chứa trong các kho Theo bài tính toán phối liệu, các nguyên liệu được định lượng với khối lương xác định và trộn đều với nhau Đầu tiên sẽ định lượng cát, sau đó các nguyên liệu như đá vôi, NaNO3,

tràng thạch, cũng được thêm vào và trộn đều Sau khi trộn đều phối liệu được vận chuyển bằng băng tải cao su, được đưa lên gàu múc và lại tiếp tục đưa đến các băng tải cao su Mảnh thủy tinh sau khi được xử lí loại bỏ các tạp chất sẽ được một bộ phận rải mảnh lên trên băng tải cao su đang vận chuyển phối liệu Lượng mảnh được điều chỉnh sao cho vận tốc rải mảnh cung cấp lượng mảnh theo yêu cầu bài phối liệu Sau khi vào thùng phối liệu sẽ vào silo liệu và máng nạp liệu nạp vào cốc theo từng đợt

Khi đã sẵn sàng bước vào quá trình nấu thủy tinh, phối liệu được đưa từ từ vào cửa nạp liệu của lò Sau hơn 36 tiếng với nhiệt độ nấu T= 1400oC, thủy tinh đủ điều kiện

để tạo hình Quá trình nấu được duy trình ổn định nhờ bộ điều chỉnh nhiệt độ phù hợp với yêu cầu sản xuất từng loại sản phẩm nhất định

Ly rượu vang phần lớn được chia làm 3 phần : phần bầu ly, phần thân ly và phần

đế ly Bởi hình dạng phức tạp nên quá trình sản xuất có phần phức tạp hơn các loại khác, đặc biệt là trong quá trình tạo hình

Bước qua quá trình tiếp theo sau khi thủy tinh nấu chảy cốc nấu được duy trì nhiệt độ nhất định và người thợ dùng ống samot lấy một lượng thủy tinh nhất định đem sau khuôn tạo hình Đầu tiên giọt thủy tinh được đè dẹp bởi một hệ thống gồm nhiều cặp kim loại phẳng, hình tròn để tạo hình thủy tinh tròn và dẹt Sau đó, rất nhanh chóng

thủy tinh đã được làm dẹp được một đặt lên một tấp kim loại hình vành khuyên và quay tròn liên tục, dưới tác dụng của lực trọng trường và li tâm thì thủy tinh dần tạo thành giọt rỗng và dài Thủy tinh này được đưa vào khuôn cái được tạo bởi 2 nửa khuôn ghép lại Dưới áp lực lớn của không khí thổi vào phần bầu ly được hình thành và nguội nhanh chóng, quá trình tạo hình cho bầu ly hoàn thành

Tiếp theo, sau khi bầu ly hoàn thành, nó được tháo rời khỏi tấm kim loại hình vành khăn và lật úp lại Phần tròn bầu ly lên trên và có béc đốt lên vị trì này, bầu ly được đặt vào trong một khuôn mà trên đó có cả khuôn của thân và đế ly Sau đó giọt thủy tinh được sử dụng làm phần thân và đế ly được đưa vào khuôn và được nén bằng một tấm kim loại hình tròn và phẳng Tháo khuôn ra thì hình dạng toàn bộ chiếc ly đã được hình thành Ly được di chuyển nhờ các băng tải qua các béc đốt vào mặt trên đế ly để mài nhẵn

Sau khi các ly thủy tinh được đưa vào phòng ủ 4 giai đoạn để đảm bảo các tính chất và loại bỏ ứng suất trong sản phẩm thì phần dư thừa phía trên của sản phẩm do nằm trên tấm kim loại vành khăn cần được loại bỏ Lúc này sử dụng súng cắt đặc biệt bằng tia nhiệt cắt phần không mong muốn và rửa sạch nhằm loại bỏ các vụn thủy tinh Tiếp theo ly được đánh lửa để vê tròn vết cắt trên miệng bầu ly Sau khi được mài nhẵn miệng ly, các sản phấm được kiểm tra kỹ càng bởi các nhân viên, được dán tem sản phẩm, đóng gói và đem đi phân phối

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN BÀI PHỐI LIỆU 4.1.Tính toán bài phối liệu:

Ở đây tôi chọn thành phần hóa của thủy tinh theo số liệu của Crystalite Bohemia Ltd, một Cửa hàng bán kính & gương ở Světlá nad Sázavou, Cộng hòa Séc

Thành phần hóa của thủy tinh

Bảng 4.1: Hàm lượng các oxyt trong thủy tinh lựa chọn:

Thành phần oxit SiO2 Al2O3 BaO CaO Na2O K2O ZnO Tổng

Bảng 4.2: Thành phần hóa của nguyên liệu (%)

Ba(NO 3 ) 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 58.034 0 41.966 100

Tính toán bài phối liệu

Giả sử lượng CaF2 đưa vào là 0.6 %

Vậy lượng CaF2 cần thiết để nấu 100ptl thủy tinh là: (78*0.6)/100= 0.468 pkl

Lượng SiO2 do CaF2 mang vào là: (0.468 *3.225)/100= 0.00037 pkl

Khi nạp liệu, do 1/3 CaF2 bị thăng hoa, do đó chỉ còn 2/3 tham gia phản ứng, tức là

Ta có phương trình với các hệ số trong bảng sau:

Hệ phương

trình Cát Đá vôi T thạch NaNO 3 K 2 CO 3 ZnO Ba(NO 3 ) 2 Kết quả

Theo SiO 2 [1] 0.9759 0.0051 0.6622 0 0 0 0 71.117 Theo

Al 2 O 3

[2] 0.0087 0.0010 0.1929 0 0 0 0 1 Theo CaO [3] 0.0080 0.5388 0.0060 0 0 0 0 5.781 Theo Na 2 O [4] 0.0034 0.0161 0.1224 0.7221 0 0 0 5

Bảng 4.5: Lượng oxit từng loại nguyên liệu đem vào

Nguyên liệu %SiO 2 %Al 2 O 3 %Fe 2 O 3 %CaO %MgO %Na 2 O %K 2 O %CaF2 %NO 2 %BaO %ZnO Cát Hòa Khánh 69.8081 0.6230 0.0473 0.5729 0.1361 0.2406 0 0 0 0 0

Đá vôi Quảng Bình 0.0487 0.0097 0.0409 5.1966 0.1072 0.1549 0 0 0 0 0 Tràng thạch Phú Thọ 1.2604 0.3672 0.0019 0.0114 0.0038 0.2331 0 0 0 0 0 NaNO3 0 0 0 0 0 9.3717 0 0 3.4765 0 0

K 2 CO 3 0 0 0 0 0 0 5.0000 0 0 0 0

CaF2 0.0004 0 0 0.0031 0 0 0 0.4573 0 0 0

Ba(NO3)2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 6.0000 0 TỔNG 71.118 1.000 0.090 5.8 0.247 10.0 5.00 0.5 3.477 6.000 1.000

%YÊU CẦU 71.117 1 0 5.781 0 10 5 0 11.6 6 1 SAI LỆCH 0.001 0 0.090 0 0.247 0 0 0 -8 0 0 SAI SỐ % 0.0008 0

chấp nhận được

0 Hiệu chỉnh 0 0 khử bọt khử bọt 0 0

HIỆU SUẤT NẤU THỦY TINH

Để nấu 100ptk thủy tinh cần 115.611 ptl

Hiệu suất nấu thủy tinh là: 86.497 %

Hao hụt trong quá trình nấu 13.503 %

CHUYỂN QUA BÀI PHỐI LIỆU 100PTL CÁT

Bài chuyển đổi

Thủy tinh có thành phần nguyên liệu đem vào quá trình sản xuất

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O CaF2 NO2 BaO ZnO 71.118 1.000 0.090 5.784 0.247 5.000 10.000 0.457 3.477 6.000 1.000

Ở điều kiện tạo hình nhiệt độ thấp, lượng BO ít thứ tự làm tăng độ nhớt theo BaO>CaO>MgO Tuy nhiên, lượng %MgO khá nhỏ không ảnh hướng nhiều, có thể thuận lợi cho quá trình tạo hình, để khi tạo hình cần chỉnh sửa sản phẩm chỉ cần gia nhiệt ít

Trường hợp này ta phải hiệu chỉnh hàm lượng MgO