铸石原料

铸石原料是烧铸铸石用的天然岩矿石。主要原料是玄武岩、辉绿岩，配比原料有角闪石、白云石、蛇纹石、萤石、铬铁矿等。配比原料的作用是调整矿石化学成分，降低原料熔化温度，增加流动性。铬铁矿或钛铁矿作为结晶剂。主要原料化学成分的要求是辉绿岩、玄武岩：SiO2 45%～51%，Al2O3 TiO2 15%～20%（TiO2常为5%左右），Fe2O3 12%～17%，CaO 9%～11%，MgO 4%～7%，K2O Na2O<3%。并要求配比原料中有益或有用组分含量高者为宜。铬铁矿：含Cr2O310%～30%，SiO2<10%；白云岩：MgO>18%，CaO 30%；角闪岩：SiO2 46%～49%，Al2O3 TiO2 6%～12%，Fe2O3 8%～12%，CaO 5%～12%，MgO 18%～25%；萤石CaF>85%。铸石原料必须是均质的，细粒未风化的原岩，不含捕虏体和大于2毫米的橄榄石、辉石斑晶。

学科：固体矿产工业要求

词目：铸石原料

英文：stone-cast-making raw materials

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SiO₂、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Fe₂0₃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-Al₂0₃- SiO₂四元系谈起。现将K₂O、Na₂O忽略不计，将FeO与Mg0合并、Al₂0₃与Al₂0₃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�203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℃。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，可以解决锦州铸石厂铸石玻璃炸裂，造成废品的问题。这是提高锦州铸石厂铸石成品率的简单易行的措施。

按采用的主要原料分为天然岩石铸石（玄武岩、辉绿岩等基性岩、以及页岩）和工业废渣（高炉矿渣、钢渣、铜渣、铬渣、铁合金渣等）铸石。按微观结构分为普通铸石和微晶铸石。按制造方法分为浇注制品（普型板材、异型板材和管材）、烧结制品、铸石粉和铸石塑料复合制品等。

铸石材料是一种很有前途的材料，它能在一定部位代替某些金属材料或其它材料；它能降低成本，延长设备使用寿命；减少维修工作量，保持设备的工作稳定性，但目前铸石材料在建材设备上使用量还不大，随着节能工作的深入进行，铸石的使用将逐步推广。若按每厂每年用铸石代替3t钢材，四川省内所有建材企业就可节约1万t左右的钢材，这数字是很惊人的。建材行业主管单位和建材杂志应大力做好推广使用铸石材料。