1、配方（料）设计与计算配方（料）设计与计算本部分讲授内容 配方设计方法 配方（料）计算原理 配方（料）计算方法及实例配方设计方法引言引言 无机非金属材料的生产是一个系统工程：原料选择、配方设计，原料加工、成型制作、窑炉烧成都是其重要内容。配方的设计与计算是获得好产品的一个关键性内容。配方设计方法引言传统陶瓷配方的计算程序：传统陶瓷配方的计算程序：靠经验选定化学成分，确定所使用的原料，用原料来满足各种氧化物成分要求，得出配方。再实测该配方所制产品的性能指标，决定是否采用该配方。所得配方往往不是最优的配方最优的配方。也不便于了解该配方系统的性质和进行配方调整。配方设计方法引言如何获得合理的配方？如何
2、获得合理的配方？现在已有许多种方法，尚没有最好的方法。现在已有许多种方法，尚没有最好的方法。确定最佳配方及配方方法的确定最佳配方及配方方法的“希望希望寄托在你们身上！寄托在你们身上！”配方研制的过程 确定目标 评价原料 初拟配方 加工配料 试烧产品 测定性能 评价效果目标确定是配方研制的关键在配方设计中，要准确全面地确定配方的目标。一切工作都要围绕目标来安排。产品的定位确定目标的出发点新建厂或是老厂确定配方的基础新研发产品或是老产品调整确定配方的主要因素。配方研制的准备工作在拟定配方之前，应对所用原料的化学组成、矿物组成、物理性质以及工艺性能做全面分析，并根据分析结果有选择地运用到配方设计中去
3、。尤其要注意与相应的工艺装备联系起来。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程提高陶瓷强度的途径：1.高硅质瓷2.高铝质瓷例1：高铝质强化日用瓷的研制过程本研究通过引入工业氧化铝和一些稀有元素，控制坯体的显微结构和坯釉中间层以在接近普通陶瓷烧成温度的条件下，生产出高强度、高热稳定性的日用陶瓷。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程1.确定原料 选用石英、烧滑石、长石、瓷粉、-Al2O3、苏州土、安溪土、龙岩土、徐水土、建宁土、熟建宁、宽城土、膨润土、球粘土、碳酸钡、氧化钇、氧化锌、锂辉石等为原料。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程原料化学组成（wt%）例1：高铝质强化日用瓷的研制过程2.选定工艺过程 原料 配
4、料球磨 过筛 压滤 陈腐 成型 素烧 检测施釉 釉烧 检验例1：高铝质强化日用瓷的研制过程3.确定坯料配方 坯体的化学成分例1：高铝质强化日用瓷的研制过程3.确定坯料配方 烧成后各试样的性能例1：高铝质强化日用瓷的研制过程3.确定坯料配方在上表，4号配方的性能最好，但也与所要求的目标相距甚远。改进方法：改进方法：加入高可塑性粘土（如球粘土）来改善成型性能；引入微量的添加剂（如氧化钇）来控制制品的显微结构，实现莫来石、刚玉晶粒的均匀细化，避免大裂纹的出现；采用复合熔剂，利用多碱效应降低烧成温度，同时严格烧成制度，增强熔剂效果。可按正交表安排试验。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程改进的坯料配方例1
5、：高铝质强化日用瓷的研制过程改进坯料配方后的性能例1：高铝质强化日用瓷的研制过程4.釉料配方的确定目标：提高坯釉适应能力、釉面光泽度等物理性能要求，并全面考虑釉浆生产工艺性能设计原则。方法：在传统长石釉基础上引入更多的瓷粉及加入锂辉石、氧化锌、碳酸钡等添加剂（用正交法做了40多个配方）。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程4.釉料配方的确定结果：提高釉料的始熔温度，降低高温粘度，克服釉泡等缺陷。使制品的釉面光泽度、平整度、釉面硬度等有了显著提高，且由于锂辉石等的引入，有效调整了釉的热膨胀系数，且大量的瓷粉加强了离子间的相互扩散，增进了坯釉结合和中间层的形成，有效提高了制品的热震性能。例1：高铝质强
6、化日用瓷的研制过程4.釉料配方的确定优选确定的33#配方，K2O、Na2O和Li2O的含量有所增加，其白度为75.9%，釉面光泽度89.3%，釉面质量达到了较高水平。这主要是K2O、Li2O熔解石英的能力很强，造成釉料的高温粘度和表面张力下降，高温流动性增加，从而提高釉面的平整度和反射率，使釉面具有高的光泽度。Li2O有利于提高釉层的弹性。这形成了良好的坯釉中间层，且使釉烧冷却后产生了最大可能的釉层压应力，制品的热稳定性达到了240-20水中热交换一次不裂，釉面硬度达7373MPa。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程33#釉料配方的化学组成例1：高铝质强化日用瓷的研制过程4.釉料配方的确定在上述
7、基础上，用工厂目前的生产工艺进行小批量实际生产验证。试产结果表明，所得产品与前述实验阶段所得制品在釉面性能、釉面硬度、热稳定性能等方面相似且略有提高，说明本研究所确定的釉料配方是合理、稳定的。例1：高铝质强化日用瓷的研制过程 强化瓷新产品检测的检测结果例2：釉面光泽度与配方的关系u 拟定配方的过程与方法目标：满足陶瓷制品性能的要求和生产工艺的需要；选定原料：有矿物原料，有化工原料；有硬质料，有软质料；有的适用于坯料配方中，有的适用于釉料配方中。原料的工艺性能：直接影响生产工艺和瓷器的物理性能。釉面光泽度与配方的关系u拟定配方的基本资料所用原料的成分：化学组成、矿物组成、颗粒组成；所用原料的物理
8、性质以及工艺性能；原料性能与制品性能间的可能联系。釉面光泽度与配方的关系u试验方法的选用确定目标：提高釉面的光泽度选用合适的因素和水平；试验设计：如平分法、黄金分割法(即0.618法)、正交设计试验法等；反复试验：小试、中试以及批量生产阶段，最终获得一个较满意的配方并投入大生产使用。釉面光泽度与配方的关系u国家标准规定产品质量指标必须达到标准方可出口或投向国内市场。1995年“日用陶瓷产品标准”规定：日用瓷器光泽度指标优质品必须85，合格品80。拟定配方应先应考虑瓷器釉面光泽度的要求，科学合理地进行配方设计，优选所需要的各种原料。釉面光泽度与配方的关系u瓷器的光泽度与釉层表面的平整光滑程度和折
9、射率有关，它取决于光线在釉面产生的镜面反射的程度。u如釉层表面光滑，反射效应强烈，则光泽度就好。例2：釉面光泽度与配方的关系u 影响釉面光泽度的因素釉的配方组成和生产工艺釉配方釉的始熔温度、高温粘度和表面张力釉面的平滑程度进而影响光泽度。影响釉面光泽度的表观缺陷有针孔、波浪纹、桔釉、釉缕等。例2：釉面光泽度与配方的关系u 提高瓷器的釉面质量的方法 釉面应具有较高的折射率、较高的始熔温度，以利于烧成时排出分解气体，减少釉面针孔缺陷；应具备适当的高温粘度和表面张力，粘度过高在高温时难以铺展和釉层中气体的逸出不利，易引起波纹和桔釉。适当的粘度利于改善釉的高温流动性，降低釉层的显气孔率；适当的表面张力
10、会使釉层在坯体表面得到均匀的铺展，使釉面平整光滑，从而提高光泽度。若釉的表面张力过小，会使釉中的气泡汇集成大气泡，也不利于光泽度的提高。例2：釉面光泽度与配方的关系u 要求釉具有较高的折射率，较高的始熔温度，适当的高温粘度和表面张力。添加适量的PbO、BaO、ZnO、SnO2和SrO等具有高折射率的氧化物。例2：釉面光泽度与配方的关系u 加入一定量的废瓷粉。在釉中加入15%20%的废瓷粉，能提高釉面质量，减少釉层中的气泡和针孔缺陷，改善釉面表观质量。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制一次烧成的优点：1.简化了工艺流程；2.节约了能源，降低了成本3.坯釉结合好例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研
11、制原料选择：1.原则：在保证提高陶瓷釉砖各项烧结性能的条件下，省去素烧工艺，实现产品的一次烧成。2.原料种类：山西木节、唐山木节、唐山永圩土，辽宁法库土、唐县土。3.测定粘土的各项物性。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制结合粘土的各项物理性能迁西膨润土结合性最强，干燥强度也最高，再看一看表，还有什么样的特征。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制结合粘土的化学组成（）例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制结合粘土的选择迁西膨润土结合性最强，干燥强度也最高，但含水釉浆将直接施在未经素烧的干坯表面，坯体表层的膨润土会由于吸收水而出现膨化作用，导致釉面裂纹，因此其用量不能超过3%。唐山木节结合性能和干
12、燥强度较好，但烧失量大(17%以上)，尤其是有机成分较高，快烧时容易造成釉面针孔、起泡等缺陷。辽宁法库土和唐县土结合性好，烧失量较小(小于7%)，干燥强度也较高，为理想原料，但法库土Fe2O3较高，限制了白坯内内墙砖的应用。唐山永圩土和山西木节烧失量适中(10%12%)，且Al2O3含量较高(分别为20%、36%)，结合性能和干燥强度均较高，可作瓷土粘性的补充。最终选择了唐县土、唐山永圩土和山西木节作为一次烧成釉面砖坯体配方的粘土原料。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制硬质原料的化学组成（）例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制硬质原料的选择1)瓷石：烧失量小，体积变化小，适合于低温快烧工艺，
13、且储量丰富易于开采，运输距离较近，既可满足坯体配方的要求又可降低生产成本。2)透辉石：可快速升温。透辉石是柱面解理的柱状晶体，利于研磨，且为水分排除提供了通道；透辉石的膨胀系数小，避免了快速升温时造成坯裂缺陷；透辉石质坯体烧结程度好、吸水率低、强度高、晶相多、玻璃相少，且玻璃相又是富碱土金属，其吸湿膨胀小，不易产生后期龟裂。3)滑石：具有滑润性能，坯体脱膜时可减少坯体与模具的摩擦力；还可降低产品的吸湿膨胀，减少釉面砖产品的后期龟裂现象。4)石：可补充Al2O3含量，扩宽坯体烧成范围。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制坯体配方的确定：1.坯体配方范围：山西木节（1020）、唐山木节、永圩土（5
14、10），透辉石(2030)、唐县土（1020）、白D石（1020）、瓷石（2030）、滑石（510）。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制2.坯体配方的确定依据理论计算，参考有关资料初步设计了十几个配方。经对这些配方和性能进行计算和预测，最终选定4个试验配方（见下表）。根据这些配方进行配料、加工、成形后，采用一次烧成工艺，1150烧后试样的各项性能。通过以上烧成试样的性能对比可知，各配方均能烧结成瓷，收缩率能达到模型和产品的尺寸要求，且吸水率符合国家标准。但其中的3号配方的性能最佳。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制2.坯体配方的确定坯体的化学组成（质量）例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制
15、2.坯体配方的确定烧成后试样的性能例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制2.坯体配方的确定以性能好的3号配方为蓝本，再运用经验算法，进行大量的梯度试验，对其进行优化，确定最定配方。坯体配方的化学组成例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制釉料配方的设计原则：1.始熔点要高于坯体中物质氧化分解反应的最终温度。2.釉料的膨胀系数要与化妆土和坯体的配方的膨胀系数相一致。3.釉的熔融温度范围须与坯体的烧成范围相适应。4.在最高烧成温度下和较短烧成时间内，面釉要有足够的流散度。5.面釉要有足够的光泽度或较理想的哑光。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制釉用原料及配方试验：1.熔块：9095%，粘土：510%。
16、确定了熔块使用佛山大陆制釉公司的43L熔块。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制釉料的化学组成（质量）例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制2.釉料配方确定将上述配方加工后施于青坯上进行一次烧成试验。结果表明，2号配方的釉面质量较好，这主要由于2号釉料中K2O、Na2O和B2O3的含量有所增加，特别是K2O熔解石英的能力很强，使釉料的高温粘度和表面张力下降，高温流动性增加。釉液在高温铺展能力的增加使熔融釉液能均匀并平整地覆盖坯体的表面，从而提高釉面的平整度和反射率，使釉面具有高的光泽度。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制调整：将SrO替代Pb3O4，以提高釉面光泽，最终釉料配方如下：例3：一次
17、烧成釉面砖坯釉料配方的研制3.釉面的性能检测了该釉的各种性能：始熔点：1070；熔融温度范围：11101150；光泽度：93度；膨胀系数(10-6)室温200，5.32；室温300，5.73；室温400，5.95；室温500，6.21。例3：一次烧成釉面砖坯釉料配方的研制结果：1.可满足烧成工艺；2.面釉的热膨胀系数稍低于坯体的热膨胀系数。3.用少量的SrO替代Pb3O4，既提高了釉面的质量，也减少了环境污染。配方（料）计算原理现有的配方计算方法：1.三角坐标计算法2.矿物组成逐项满足法3.化学组成逐项满足法4.化学实验式逐项满足法5.相图计算6.三角直线法配方（料）计算原理上述计算方法实质上
18、是成分计算法。出现问题：多次化验准确、反复计算无误，但所得到的配方却不甚理想。一些新厂将拟用原料送国外分析，再来计算配方，然而正式投产后却出现了要么不用，要么改得面目全非。为什么？配方（料）计算原理原因：对原料质量控制不严，原料质量不稳定造成的。原料的化学组成、矿物结构和陶瓷工艺性能之间并不存在着一一对应的数学关系。原料中的各种氧化物不是单独存在的，而是存在着非常复杂的关系。配方（料）计算原理原因：陶瓷的生产和自然条件也有密切关系：四季更替、气候变化、地域差别、工艺参数的调整、窑炉的更新都会对生产产生较大的影响。讨论：应采取什么样的措施？请讨论：应采取什么样的措施？请发表意见。发表意见。无机非
19、金属材料配方计算-表示方法1)实验式表示法实验式表示法0.184 K2O0.191Na2O2.71 CaO0.371MgO0.99Al2O30.01Fe2O34.05SiO20.006TiO20.925P2O5无机非金属材料配方计算-表示方法2)化学成分表示方法化学成分表示方法无机非金属材料配方计算-表示方法3)示性矿物组成表示法名称名称粘土矿物粘土矿物长石矿物长石矿物石英矿物石英矿物瓷土瓷土A701020瓷土瓷土B90.71.18.2长长 石石8020石石 英英100无机非金属材料配方计算-表示方法4)配料量表示法 原料原料不含灼减配比不含灼减配比（）（）含灼减含灼减配料量配料量含灼减配方含
20、灼减配方（）（）粘土甲20.0023.0721.80粘土乙20.0022.5821.34长石30.0030.0028.34石英30.0030.1828.52合计100.00105.83100.00无机非金属材料配方计算-配料计算 配料计算的学习目标能够自如地在各种表示方法间自由地互换，并由此计算出所用原料的配合量。无机非金属材料配方计算-配料计算 例：由化学成分计算坯式 计算过程表计算过程表无机非金属材料配方计算-配料计算结果整理格式结果整理格式无机非金属材料配方计算-配料计算 例：已知坯式，试计算其化学组成。例：已知坯式，试计算其化学组成。无机非金属材料配方计算-配料计算计算过程及结果表计算
21、过程及结果表氧化物分子数4.790.990.0730.158 0.121 0.110 0.01无机非金属材料配方计算-配料计算 例：已知粘土的化学组成，试例：已知粘土的化学组成，试计算其示性矿物组成。计算其示性矿物组成。先确定矿物的分子构成：先确定矿物的分子构成：无机非金属材料配方计算-配料计算 常用的粘土矿物的分子式常用的粘土矿物的分子式 钾长石：钾长石：K2O.Al2O3.6SiO2 钙长石：钙长石：CaO.Al2O3.2SiO2 高岭石：高岭石：Al2O3.2SiO2.2H2O 蒙脱石：蒙脱石：MgO.Al2O3.6SiO2.nH2O 绢云母：绢云母：K2O.3Al2O3.6SiO2.2
22、H2O 滑滑 石：石：3MgO.4SiO2.H2O 石石 英：英：SiO2无机非金属材料配方计算-配料计算 计算过程表计算过程表无机非金属材料配方计算-配料计算 计算结果表计算结果表无机非金属材料配方计算-配料计算注意：做此类计算时，关键是要有清晰注意：做此类计算时，关键是要有清晰的概念，明确量与量间的关系，计算就不困的概念，明确量与量间的关系，计算就不困难了，同时也减少了出错的机率。难了，同时也减少了出错的机率。无机非金属材料配方计算-配料计算例：已知瓷坯的组成(见计算表），试计算其示性矿物的组成。提示：可分别按长石质瓷和云母瓷来计算。无机非金属材料配方计算-配料计算按长石质瓷计算的过程表按
23、长石质瓷计算的过程表无机非金属材料配方计算-配料计算 计算结果表计算结果表无机非金属材料配方计算-配料计算 按绢云母质瓷计算无机非金属材料配方计算-配料计算 计算结果表计算结果表无机非金属材料配方计算-配料计算 例：欲用如下原料配成耐热瓷坯，瓷坯与原料的成份如下表所示，求配料量。无机非金属材料配方计算-配料计算将原料组成换算成无灼减的百分组成无机非金属材料配方计算-配料计算计算过程表无机非金属材料配方计算-配料计算计算结果表计算结果表无机非金属材料配方计算-配料计算 【例】【例】已知原料的示性分析组成已知原料的示性分析组成(下表下表)，要求，要求配制理论成分为：粘土矿物配制理论成分为：粘土矿物
24、48，长石矿物，长石矿物27，石英矿物，石英矿物25的电瓷坯料，求原料百分配的电瓷坯料，求原料百分配合比。合比。原料粘土矿物长石矿物石英矿物粘土甲9037粘土乙701218长石928石英100无机非金属材料配方计算-配料计算 计算过程计算过程无机非金属材料配方计算-配料计算 更换原料时的配方计算可以这样理解：用原来所用原料的成分算出坯料的组成，再用按前面讲述的方法计算之。无机非金属材料配方计算-配料计算 泥浆（或釉浆）的调配计算泥浆配料计算 配料过程：先按照配方要求和泥浆密度求得泥浆的体积，再输送到泥浆混合池中配料。配料特点：各原料单独磨成泥浆，可减少干法配料时因原料含水率的变化所产生的误差，
25、还可减轻配料工序的劳动强度和粉尘。无机非金属材料配方计算-配料计算 注意：配料时泥浆的体积通常是以加入泥浆的深度（以cm表示）来计算的。这是因为生产过程中，各泥浆池的断面均匀一致，故加入的泥浆深度便相当于其容积。无机非金属材料配方计算-配料计算泥浆中物料的含量可以用下式计算：1)1(ttvdwWd 单位体积的泥浆中干物料的质量v泥浆的密度，g/cm3t干物料的真密度，g/cm3作业：请证明以上公式。作业：请证明以上公式。釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料釉的配方计算用釉式或化学组成计算原料的配合比，称用釉式或化学组成计算原料的配合比，称为釉方计算。生料釉的计算方法有两种：一是为釉方
26、计算。生料釉的计算方法有两种：一是化学组成计算法（计算方法与坯料的化学组成化学组成计算法（计算方法与坯料的化学组成计算法一样），二是釉式计算法。计算法一样），二是釉式计算法。釉式计算法的步骤是：先将化学成分换算釉式计算法的步骤是：先将化学成分换算为釉式和原料实验式，然后按釉式要求，用各为釉式和原料实验式，然后按釉式要求，用各种原料逐项满足，最后再换算为原料配合比。种原料逐项满足，最后再换算为原料配合比。釉的配方计算釉的配方计算釉的表示方法：与坯料类似，但釉式与坯式不同。釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料釉的配方计算例用钾长石、方解石、碳酸镁、高岭例用钾长石、方解石、碳酸镁、高岭土和
27、石英五种原料，计算满足下列釉式的原料土和石英五种原料，计算满足下列釉式的原料配合比。配合比。釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料釉的配方计算解：解：a)根据原料的化学成分，换算为原料的实根据原料的化学成分，换算为原料的实验式：验式：钾长石：钾长石：釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料釉的配方计算高岭土：高岭土：Al2O3 2.190 SiO2 1.82 H2O：式量：式量：266。方解石、碳酸镁、石英等为化学纯。方解石、碳酸镁、石英等为化学纯。釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料釉的配方计算b)配料计算过程配料计算过程釉的配方计算釉的配方计算 生料釉的配方计算生料
28、釉的配方计算 原料配料比原料配料比釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算例：已知釉式如下，例：已知釉式如下，求此釉式的原料的配合比。PbO0.350CaO0.300Na2O0.230SiO2B2O32.5500.490Al2O30.240K2O0.120釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算解：解：(1)熔块料的初步分配熔块料的初步分配釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算按熔块配制规则验算：按熔块配制规则验算：(1)SiO2+B2O3/R2O+RO=(2.55-0.83)+0.49/0.12+0.23+0.30+0.15=2.79(
29、2)Na2O+K2O/CaO+PbO=0.23+0.12/0.30+0.15=0.782(4)Al2O3 摩尔数摩尔数0.20(5)引入的引入的K2O、Na2O、B2O3已置于熔块中。已置于熔块中。验算结果，该熔块的配方符合配制规则。验算结果，该熔块的配方符合配制规则。釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算(2)计算熔块生料配比：计算熔块生料配比：0.1500.150 K K2 2O O0.1500.150 AlAl2 2O O3 32.1502.1500.6130.613SiOSiO2 2B B2 2O O3 30.2880.288 NaNa2 2O O0.3750.37
30、5 CaOCaO0.1870.187 PbOPbO该熔块的式量为：该熔块的式量为：281.7釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算(2)按实验室计算熔块的分配按实验室计算熔块的分配釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算熔块原料的配比计算熔块原料的配比计算 釉的配方计算釉的配方计算 熔块釉的配方计算熔块釉的配方计算计算熔块的配合比计算熔块的配合比原料原料引入量引入量配合比（）配合比（）熔块熔块0.80281.7=225.465.6铅白铅白0.20775.6/3=51.715.1高岭土高岭土0.1225831.09.0石英石英（0.83-0.122）60.1
31、=35.410.3343.5100作业11.已知：粘土原料的化学成组成如下表，试按长石法计算其示性矿物的组成。作业12.已知：某粘土原料的化学成组成如下表，试以云母法计算其示性矿物的组成。作业13.用下列原料配成耐热瓷坯，瓷坯与原料的成份如下表所求，求配料比例玻璃配方计算计算原理：以玻璃的重量百分组成和原料的化学组成为基础，计算出熔制100kg玻璃所需的各种原料的用量，然后再算出相应的配料量。计算假定：原料中的气体物质在熔化玻璃过程中全部分解逸出，分解后的氧化物全部转入玻璃成分中。玻璃配方计算例 试计算某厂生产的翠绿色啤酒瓶的配料量。已知条件：（1)翠绿色啤酒瓶玻璃成分（wt）SiO2 Al2
32、O3 CaO MgO Fe2O3 R2O BaO Cr2O3 总计 70.003.209.002.500.2514.200.700.15100玻璃配方计算玻璃中各成分的来源：注意还有伴生成分SiO2石英Al2O3长石CaO方解石MgO白云石R2O（Na2OK2O）纯碱BaO重晶石Cr2O3铬矿渣萤石采用萤石作为澄清剂玻璃配方计算（2)原料的化学成分组成SiO2 Al2O3 CaO MgO R2O Fe2O3 BaO Cr2O3 石英粉石英粉 98.760.560.140.190.20长石粉长石粉 66.0918.040.8314.80.20方解石方解石 55.78白云石白云石 30.5720.
33、470.13铬矿渣铬矿渣 14.475.5732.354.224.16纯碱纯碱 57.8重晶石重晶石 5.260.3750.57萤石萤石 68.40玻璃配方计算计算假定：计算假定：设原料均为干燥状态，计算时不考虑水分问题。计算过程：计算过程：先计算重晶石，铬矿渣的用量，再计算石英粉、长石粉的用量，最后计算其他原料的用量。结果进行相应的校正与检查。玻璃配方计算SiO2 Al2O3 CaO MgO R2O Fe2O3 BaO Cr2O3 目标目标70.003.209.002.5014.200.250.700.15石英粉石英粉 98.760.560.140.190.20长石粉长石粉 66.0918.
34、040.8314.80.20方解石方解石 55.78白云石白云石 30.5720.470.13铬矿渣铬矿渣 14.475.5732.354.224.16纯碱纯碱 57.8重晶石重晶石 5.260.3750.57萤石萤石 68.40玻璃配方计算计算铬矿渣用量：所以铬矿渣用量：同时引入Fe2O3量：3.614.220.152 CaO 量：3.6132.351.17 Al2O3量：3.615.570.20 SiO2 量：3.6114.470.52 61.316.41000.15玻璃配方计算计算重晶石用量：所以重晶石用量 同时引入SiO2量 1.385.260.07同时引入Fe2O3量 1.380.3
35、70.005思考：所求的数值单位是什么？思考：所求的数值单位是什么？38.157.501000.7玻璃配方计算计算石英粉和长石粉用量（应扣除由重晶石、铬矿渣引入的SiO2及Al2O3后再计算）。设石英粉用量为x，长石粉为y，则有：0.9876x0.6609y69.41 0.0056x0.1804y3解之，得：x60.41 y14.47玻璃配方计算计算由它们引入的其它成分：由石英粉引入 Fe2O3：60.410.20.121 CaO ：60.410.140.085 R2O ：60.410.190.115由长石粉引入 Fe2O3：14.750.20.03 CaO ：14.750.830.122 R
36、2O ：14.7514.82.183 玻璃配方计算 计算白云石的用量：同时引入CaO：12.2131.573.855 同时引入Fe2O3：12.210.130.01621.1247.201002.5玻璃配方计算扣除由白云石、铬矿渣、长石粉及石英石引入的CaO，再求方解石的用量。剩余CaO量：9.03.8550.1220.0851.173.768方解石用量为：76.678.551003.768玻璃配方计算计算纯碱用量（注意，要扣除由石英粉和长石粉引入的R2O后再计算）。剩余R2O为：14.22.1830.11511.902 纯碱用量计算：59.2080.5710011.902玻璃配方计算计算结果
37、：熔制100kg玻璃所需原料用量：石英粉 60.41kg长石粉 14.75kg方解石 6.76kg白云石 12.21kg纯 碱 20.59kg重晶石 1.38kg铬矿渣 3.61kg合 计 119.71kg玻璃配方计算计算辅助原料及挥发损失：用萤石作为助熔剂和澄清剂。以引入配合料的0.5氟计，则萤石的用量大致为配合料的1.03。所以萤石用量为：119.711.031.23 萤石的CaO：68.40 由萤石引入的CaO为1.2368.400.84 相应地应减去方解石地用量为：所以方解石地实际用量为：6.761.515.25 51.178.551000.84玻璃配方计算 考虑R2O（Na2OK2O
38、）易挥发损失。其挥发量根据一般情况Na2O地挥发损失为本身重量的3.2，则应补足Na2O为：14.203.20.45所以纯碱的补足量：即纯碱的实际用量为：20.590.7821.37 78.080.571000.45玻璃配方计算 熔制100kg玻璃实际原料用量为：石英粉 60.41kg长石粉 14.75kg方解石 5.25kg白云石 12.21kg纯 碱 21.37kg重晶石 1.38kg铬矿渣 3.61kg合 计 120.21kg玻璃配方计算计算配合料气体率和玻璃产率：配合料的气体率为：玻璃的产率为：%81.16%10021.12010021.120%19.83%10010081.16100
39、玻璃配方计算进一步确定如果每批配合料量为500kg，碎玻璃用量为30，碎玻璃中R2O（Na2OK2O）挥发损失忽略不计，则有：碎玻璃用量：50030150kg粉 料 用 量：500 150 350kg玻璃配方计算500kg配合料中各种原料用量熔制100kg玻璃中各原料的用量增大系数。增大倍数增大倍数 912.221.120350玻璃配方计算 石英粉60.412.912175.9 kg 长石粉 14.752.91245.95 kg 方解石5.252.91215.29 kg 白云石 12.212.91235.56 kg 纯碱21.372.91262.23 kg 重晶石1.382.9124.02kg
40、 铬矿渣3.612.91210.51 kg 萤石粉 1.232.9123.58 kg 总计 350.05kg 每批配合料各原料的配料单：每批配合料各原料的配料单：玻璃配方计算原料中如含水分，按下列公式计算其湿基用量。湿基用量湿基用量%1 水分干基用量玻璃配方计算 原料 100kg玻璃原料量(kg)含水率（）原料用量（kg）干 基湿 基石英粉 60.411175.91177.69长石粉 14.75142.9543.38方解石 5.250.815.2915.41白云石 12.21135.5635.92纯碱 21.370.562.2362.54重晶石 1.380.54.024.04铬矿渣 3.611
41、10.510.62萤石粉 1.2313.583.62350.05353.22玻璃配方计算拟定配合料粉料中含水量为5计算加水量：加水量 加水量即在制备配合料时，需要加湿润水的水量为15.25 kg。粉料湿基水分粉料干基%1kg25.1522.35305.0105.350水泥配方计算几个基本率值（KH、SM、IM）的定义：KH：石灰饱和系数；SM：硅率 IM：铝率其定义与计算参考P190192水泥配方计算例已知原料、燃料的有关分析数据，假设用预分解窑以三种原料配合进行，要求熟料的三个率值为：KH0.89、SM2.1、IM1.3，单位熟料的热耗为3350kJ/kg熟料，试计算其配合比。水泥配方计算表
42、一 原料与煤灰的化学成分（）名称 烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他 合计 石灰石 42.66 2.42 0.31 0.19 53.13 0.57 0.72 100.00 粘土 5.27 70.25 14.72 5.48 1.41 0.92 1.95 100.00 铁粉 0.00 34.42 11.53 48.27 3.53 0.09 2.16 100.00 煤灰 0.00 53.52 35.34 4.46 4.79 1.19 0.70 100.00 Mad（）Vad（）Aad（）Fcad（）Qnet，ad（KJ/kg）0.60 22.42 28.56 49.02
43、20930 表二 煤的工业分析水泥配方计算解：1.计算煤灰掺入量 100kg熟料中的煤灰掺入量可按下式近似计算：式中：Ga熟料中煤灰掺入量，q单位熟料热耗，KJ/kg熟料 Qnet，ad 煤的热值，KJ/kg Aad煤的空气干燥基灰分含量，S煤灰沉落率，P煤耗，kg/kg熟料。(%)57.42093010010056.283350100100SqA,adSqAQGadadneta水泥配方计算 2 根据熟料率值，估算熟料化学成分 Fe2O3Al2O3IMFe2O35.85（）SiO2SM（Al2O3Fe2O3）21.74（）CaO（SiO2Al2O3Fe2O3）65.41（）(%)5.435.1
44、6.2)1)(18.2(IMSMIMKH水泥配方计算3累加试凑计算 表四中最后一个累计熟料成分即为所配熟料的实际化学成分，备注栏中的三个率值和热耗即为所配熟料的实际率值和热耗，可见已十分接近要求值。只得注意的是，累计熟料的合计值不一定非要等于100，只要验算的熟料的率值和热耗符合要求即可，但此时熟料成分必须换算百分数。水泥配方计算表四 累加试凑过程（以100kg熟料为基准）计算步骤 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他 合计 备注 设计熟料成分 21.74 5.85 4.50 65.41 97.50 煤灰（4.57）2.446 1.615 0.204 0.219 0.054
45、0.032 石灰石（122）2.952 0.378 0.232 64.819 0.695 0.878 （65.410.219）/0.5313122 粘土（23）16.158 3.386 1.260 0.324 0.212 0.449 （21.742.4462.952）/0.702523 铁粉（5.8）1.996 0.669 2.800 0.205 0.005 0.125 （4.50.2040.2321.26）/0.48275.8 累计熟料成分 23.552 6.048 4.496 65.567 0.966 1.484 102.11 KH0.819，SM2.23，IM1.35 粘土（2.6）1.
46、827 0.383 0.143 0.037 0.024 0.051 累计熟料成分 21.725 5.665 4.353 65.53 0.942 1.433 99.65 KH0.899，SM2.17，IM1.30 热耗1003350/99.653362 铁粉（0.3）0.103 0.035 0.145 0.011 0.000 0.006 累计熟料成分 21.828 5.700 4.498 65.54 0.942 1.439 99.95 KH0.893，SM2.14，IM1.27 热耗1003350/99.953352 水泥配方计算水泥配方计算4计算熟料料耗由表四可得，配制100kg熟料所需的干原料（即熟料料耗）如下：粘土 铁粉)(06.12210095.99122kg)(41.2010095.992.6-23kg)(10.610095.990.35.8kg水泥配方计算5.计算生料配比82.16%100%6.1020.41122.06122.06石灰石%.%.741310010641200612220.41粘土%.%.1041001064120061226.10铁粉Thank you for your listening！
