第五届全国粉体工程学术会议论文集1998年5月锦州铸石厂采用玄武岩生产铸石的工艺与实践任宇宙宋海龄孟锦毅(锦州铸石厂)玄武岩属岩浆岩的基性岩类，也是基性火山熔岩的总称。通常报据岩石的化学成分及矿物的结构、构造或矿物组成对玄武岩进行分类。玄武岩是一种深色的细粒或隐品质岩石．在显锻镜下观察常具有斑状结构，主要矿物是较基性的斜长石和辉石，橄麓石也常见．斑晶常为倍长石——拉长石。基质常为拉长石。玄武岩主要化学成分有氧化硅(s曲：)、三氧化二铝(A1：Oa)、氧化亚铁(FeO)、氧化铁(FezOa)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钠(Na20)和氧化钾(K：O)等。1铸石生产机理及锦州铸石厂工艺特点铸石生产是利用广泛分布的天然岩石——玄武岩、辉绿岩或某些工业废渣为主要原料，经熔化、浇铸成型、结晶退火等工序制成的一种耐磨、耐腐蚀的新型工业材料。，从工艺岩石学角度讲，铸石生产的目的是把复杂矿物相岩石经熔化、结晶和退火等工序转变为具有单～矿物相工艺岩石．此单一矿物相的晶体结构同普通辉石很相似，所以它是普通辉石。可是它的成分几乎包含了原料中所有成分及其百分含量，所以它又不同于自然界常见的普通辉石．此辉石的粒度为0．01～o．1mm。辉石中的单一辉石相和粒度保证了它的工艺特性。锦州铸石厂生产工艺的主要特点是：单一原料、低温溶化，快速结晶。而锦县上齐台玄武岩恰好与这种工艺特点相适应．此类玄武岩新铸石呈黑色、灰黑色，结构致密、均匀，且含玻璃相．它的化学成分如表1。衰1化学成分衰s／oz∞qAJ：o|FezO}MnOooMgON^，o＆OP205FeO烧失总计‘3．252．4314．354．5‘0．210．579．384．151．050．7410300．9599．92二氧化硅(SiQ)在实际生产中允许波动范围在43％～46％。如果低于43％结晶后会出现橄榄石、钙镁橄榄石及黄长石等不理想矿物．这些矿物的热膨胀系数大，在结晶过程中会产生较大的内应力致使制品炸裂。若超过46％，则岩浆粘度过大，不宜浇铸成型。同时岩浆内部离子、离子团不易迁移，致使结晶出单一矿相——辉石相的时间延长。三氧化二铝(A1zOa)在生产中允许波动范围为12％～16％。若低于12％，则结晶速度过快。易老化，若高于16％'贝Ⅱ岩浆粘度大结晶慢。氧化亚铁(FeO)、氧化铁(Fe：03)在生产中允许的波动范围为12％～18％。铁的含量高可降低岩浆的粘度，加快结晶，同时降低岩浆的结晶温度。但吉铁过高会形成铁橄榄石。铁的含量也不能太低，否则不形成普通辉石。氧化钙(CaO)在生产中的波动范围为8％～12％。著高于12％结晶矿物就变为劣辉石而313非普通辉石，它不但易老化，而且易炸裂．氧化镁(MgO)在生产中允许的波动范围为7％～10％。若超过lo％除结晶出普通辉石外，还常形成少量的橄榄石，产品易老化、易炸裂，同时大大降低铸石的耐化学腐蚀性能．若MgO、caO同时过高。则结晶矿物经常是钙镁橄榄石和黄长石．氧化钠(Na20)、氧化钾cK：O)作为碱性成分，其含量一般随二氧化硅含量的增大而增多。适宜碱的含量有利于提高俦石制品的机械强度，加大浇俦区问，降低浇停温度及结晶温度。总结锦州铸石厂多年来的生产实践，得出了一个评定玄武岩工艺性能的重要参数．即以酸碱度计算K值，并且确定足=2．o～1．5的玄武岩可用于铸石的生产，其中K=1．5～1．6为最佳原料。芷值的计算公式如下K=西矿F瓯可SFiO,再+矿A丌120写a+瓦T干iO丽2丽了x霜经过大量的显微薄片鉴定、统计，上齐台玄武岩的矿物成分。以钛辉石为主，其次为斜长，、，_-d，石、磁铁矿和橄榄石，其含量如下钛辉石48％橄榄石15％斜长石22％磁铁矿15％着重指出，这里的磁铁矿在熔浆内部起结晶中心作用．它呈四边形或粒状，粒度大部分为5～10pm，个别大的可达70pm。这种内部磁铁矿粒度不均，且个别粒度偏大，对生产不利。根据对上齐台玄武岩矿区的野外调查，矿石物化性能测试，显微镜下大量薄片鉴定统计和玄武岩融熔试验，对该玄武岩的准确命名应该是玻基橄榄玄武岩。根据该玄武岩的成分，结合锦州铸石厂的实际，我们确定了单一原料、低温熔化、快速结晶这一生产工艺。为了确保这一生产工艺的实施，采用日本蔻热分析仪对玄武岩原料进行了差热分析，结果如附图所示。从附图可以看出，上齐台玄...