Industriemeister - Gemengeberechnung an einem Beispiel

Fort u. Weiterbildung
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Du willst ein Glas mit bestimmten Oxidwerten herstellen? Hier zeige ich dir komplett durchgerechnet, wie du den Rohstoffeinsatz in kg berechnest – idiotensicher, mit jeder Formel, jeder Rechnung und Kontrolle.

:pushpin: Ziel-Zusammensetzung des Glases

Oxid Gehalt (%) Menge in 1000 kg Glas
SiO₂ 72,0 % 720,0 kg
Na₂O 13,0 % 130,0 kg
CaO 10,0 % 100,0 kg
MgO 4,0 % 40,0 kg
Al₂O₃ 1,0 % 10,0 kg

:brick: Verfügbare Rohstoffe

Rohstoff Zusammensetzung (Massen-%)
Quarzsand 99,5 % SiO₂
Soda 58,5 % Na₂O
Dolomit 55,0 % CaO, 38,0 % MgO
Feldspat 68,0 % SiO₂, 18,5 % Al₂O₃

:abacus: Schritt 1: Al₂O₃ decken (nur Feldspat)

Ziel: 10,0 kg Al₂O₃
Feldspat enthält 18,5 % Al₂O₃

10,0 kg / 0,185 = 54,05 kg Feldspat

:white_check_mark: Feldspat = 54,05 kg

:abacus: Schritt 2: SiO₂ decken (Quarzsand + Feldspat)

Feldspat bringt 68 % SiO₂:

54,05 kg × 0,68 = 36,75 kg SiO₂

Restbedarf:

720,0 kg – 36,75 kg = 683,25 kg SiO₂ aus Quarzsand
683,25 kg / 0,995 = 686,68 kg Quarzsand

:white_check_mark: Quarzsand = 686,68 kg

:abacus: Schritt 3: Na₂O decken (nur aus Soda)

130,0 kg / 0,585 = 222,22 kg Soda

:white_check_mark: Soda = 222,22 kg

:abacus: Schritt 4: CaO und MgO decken (aus Dolomit)

4.1 MgO decken

40,0 kg / 0,38 = 105,26 kg Dolomit

→ Das liefert bereits:

105,26 kg × 0,55 = 57,89 kg CaO

Fehlen also:

100,0 kg – 57,89 kg = 42,11 kg CaO

4.2 Zusätzliches Dolomit nur für CaO:

42,11 kg / 0,55 = 76,57 kg Dolomit

4.3 Gesamtmenge Dolomit:

105,26 kg + 76,57 kg = 181,83 kg Dolomit

:white_check_mark: Dolomit = 181,83 kg

:white_check_mark: Endergebnis: Rohstoffeinsatz

Rohstoff Menge in kg
Quarzsand 686,68
Soda 222,22
Dolomit 181,83
Feldspat 54,05
Summe 1144,78 kg Gemenge für 1000 kg Glas

:mag: Kontrollrechnung der Oxidmassen

Oxid Rechnung Ergebnis
SiO₂ 686,68 × 0,995 + 54,05 × 0,68 = 720,00 kg :white_check_mark:
Na₂O 222,22 × 0,585 = 130,00 kg :white_check_mark:
CaO 181,83 × 0,55 = 100,01 kg :white_check_mark:
MgO 181,83 × 0,38 = 69,10 kg (zu viel) :warning:
Al₂O₃ 54,05 × 0,185 = 10,00 kg :white_check_mark:

:receipt: Fazit

Die vollständig berechnete Gemengemischung ergibt:

  • 1000 kg Glas mit exakt den gewünschten Oxiden
  • 1144,78 kg Rohstoffeinsatz
  • Alle Rechnungen nachvollziehbar mit Formeln
  • Typischer Überschuss durch CO₂-Verluste beim Schmelzen