铸石的结晶过程

  • 作者:Admin        发布时间:16/01/01
  •       铸石生产是通过对原料熔化、熔浆结晶、铸件退火,使多矿物相的原料转变成单一“铸辉石”矿物相,同时具有合适粒度(0.01-0.1mm)的产品。在斜长石、普通辉石、橄槛石、磁铁矿等多矿物相转变成单一的涛辉石,即一种在铸石工艺条件才能获得的特殊的辉石相时,才能获得合适的粒度。在一定的工艺条件下,当获得合适的粒度时,相应地也完成了矿物相的转变。

         铸石原料的化学成分主要是Si02、CaO、MgO、FeO、Fe203、Na2O和K2O。其中SiO2、Al203、Ca0和FeO在矿物相组成上起决定作用。。FeO和Fe2O3稍逊,但是它们在调整熔浆粘度上起重要作用,此外它们是磁铁矿的唯一组成成分。K2O、Na2O含量少,能降低熔浆粘度,往往滞后到最后成为析出物的成分。铸石产品的结晶作用理论上可以从Ca0-Mg0-Alz03- SiO2四元系谈起。现将K2O、Na2O忽略不计,将FeO与Mg0合并、Fe203与A1203合并,则化学成分可作换算。

         如氧化铁总量依FeO:Fe2O3=1:2分配,所得百分含量落图到CaO-MgO-Ai203一SiO2四元相图上。在陶瓷相图2647图25%A1203截面上,可见此成分点在钙长石An、董青石Cord、尖晶石Sp三相点附近。在玄武岩中出现茧青石是不可能的,所成FeO:Fe2O3不等于1:2,如氧化铁总量依FeO:Fezq=2:1分配,所得百分合量(8)落图到20写A120,截面上,可见此成分点在钙长石An,辉石Pyrox,橄榄石For三相点附近。此三相点温度小于1300'C,即上述成分点的初始熔化温度不大于1300℃。

         铸石添入FeO、Fe203,在CaO-MgO-FeO-Fe2O3- A1203-SIO2六元系的Si02-Mg2SiO4-Fe3O4-CaAl2Si2O8分图上探讨,陶瓷相图2255一2257。在此正四面体图的Mg2SiO4-CaA12Si208-Si02面上,属于此面上的联线用粗黑线表示,有两个三相点,一为1260℃的转熔点,另一为1220℃的共熔点。在此转熔点,先析出的橄榄石与熔浆反应,将改造为辉石和钙长石。如熔浆在此转熔点温度不结束结晶作用,则熔浆将继续冷至1220℃结束结晶。今Fe3O4端换成CaMgSi206。则在Si02- Mg2Si04- CaMgSi2O6-CaA12Si2O8四元系图(陶瓷相图894)的Mg2SiO4-CaMgSi206-CaA12Si208面上见到一个三相点,温度为1270℃。鉴于此CaMgSi206相在SiO2-Mg2SiO4-Fe304-CaA12Si208四面体内有它的对应点,也就是在此四面体内存在一条钙长石与辉石、橄榄石间的界线,其温度为1260℃-1270℃,另外在Si02一CaMgSi2O6一CaA12Si208面上还有一个1200℃的共熔点。由此可见,在添人FeO、Fe2O3后,物料的最初熔化温度,也即最终结晶温度将降至1200-1220℃.已知原料中有Na20+K20为4.15%,而Na20是钠长石NaAlSi308的组成。4.15Na20可生成4.15X(62+ 1062+360)/62=34.86钠长石。钠长石熔点为1122'- ,因此4.15%Na2O+K2O中只要有几分之一用于组成钠长石,就会很大地降低原料的熔化温度。因此此原料的熔化温度有可能低于1200℃。

        通过对铸石结晶过程及相图分析,可以得到以下结论:(1)在铸石原料中,Si02、CaO、A1203和Mg0在矿物相组成上起着决定作用。氧化铁总量应依FeO:Fe2O3按2:1分配。(2)在铸石生产过程中,添加FeO、Fe2O3。可使物料的最初熔化温度,即最终结晶温度由1300℃降至1200~1220℃。(3 )以毒铬渣为铸石结晶促进剂,可以解决铸石玻璃炸裂,造成废品的问题。铸石成品率的简单易行的措施。