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岩石计算方法在岩棉生产中的应用(一)

  岩棉板厂家 http://legousd.com 矿渣棉和岩棉统称矿棉。通常是以原料特征对它们进行定义的。在我国国家标准《绝热材料名词术语》(GB4132-84)中对它们是这样定义的:矿渣棉是“用熔融状矿渣制成的一种矿物棉”;岩棉是“用熔融的岩石制成的一种矿物棉”。

事实上,我国的矿渣棉绝大多数以高炉渣为原料,原料的品种比较单一,化学成份也较为单纯。从表1可见,高炉渣中的主要成份为SiOz、Al₂O1、CaO、MgO,它们在高炉渣中
的总含量为95%以上,其它成份占不足5%。
而岩棉原料的种类远较矿渣棉为多,在国内外常用的是玄武岩和辉绿岩,也还有以绿页岩、钠长石阳起石片岩、石英闪长玲岩等岩石为原料的。这些原料无论在品种上、成份上都比高炉渣复杂得多。以表1中某地玄武岩平均化学成份为例:其中Sio,+Al20;+Ca0+
MgO的总含量仅81.14%,比高炉渣的含量低10个百分点左右;Fe:0,+FeO含量为10.92%,比高炉渣中高十几倍,并含有一定数量的K:0和Na,O等氧化物。这些FexO3、FeO、K20、NazO的存在,在数量上往往已达到不容忽视的程度,它们有时对岩石的高温特性起着明显的影响。这时如仅仅利用酸度系数(Mk=SiO:+Al:0:/Ca0+MgO)或三元、四元硅酸盐相图来研究它们的特性,已经无法完全满足生产的需要。而且往往在同一类型的岩棉原料中,虽然SiO2、A120:等主要成份含量接近,却因其矿物组成的复杂程度不同,在熔融后会形成完全不同的矿物组成,从而影响整个熔炼的工艺过程。因此,在一般情况下,岩石原料在投产前只进行化学成份分析,即可满足生产需要。但在使用特殊岩石时,需进行岩石矿物组成分析或进行岩石矿物组成计算,以预测特殊岩石在熔炼中的高温特性,特别是在岩棉厂建厂初期选择岩石原料时或正常生产中更改岩石原料品种时,进行岩石矿物组成计算十分必要。
岩石矿物组成计算用于岩棉生产的任务之一,就是把岩石成份合并成最少的对比单位,或者选择最为关键的项目进行对比,通过对其矿物组成的了解来确定其在高温时的有关特征。
用于岩棉生产的岩石原料绝大多数是火成岩。火成岩岩石计算方法有很多种,本文所使用的是一种较为常见的化学计算方法一CIPW标准矿物计算法。该计算法的出发点是:将岩石化学分析中各主要氧化物按其化学性质结合成标准的矿物分子。这些理想的标准矿物分子虽与岩石中实际矿物的种类及含量有些差别,但可作为统一的对比标准。其标准矿物可分为三类:①SiO;过饱和矿物,石英;②Si0,饱和矿物,长石、辉石等:③SiO:
不饱和矿物,似长石、橄榄石等。饱和矿物和不饱和矿物的出现及其数量,主要取决于岩石中SiO:含量的饱和程度。岩石中Sio,过饱和时,形成过饱和矿物(石英)及饱和矿物;Si0,饱和时,只出现饱和矿物;SiO;不饱和时,形成不饱和矿物和饱和矿物。
为了说明CIPW标准矿物计算方法在岩棉生产中的应用与作用,现以两种同属于基性岩的岩石为例进行计算。它们是某地玄武岩(平均)和大连四十里乡辉绿岩,其化学成份见前表1。从表1可见,这两种岩石中Sio,和Al2O;含量基本相同;Ca0+MgO含量,玄武岩比辉绿岩高6.42个百分点;Fez0s十FeO含量,则玄武岩比辉绿岩少5.09个百分点:酸度系数,辉绿岩比玄武岩高63.75%
而达到6.55。酸度系数原为表征岩石原料高温特征的一个重要参数。四十里乡辉绿岩酸度系数高达6.55,通过计算还可知其粘度系数(Ma)高达2.5、酸碱氧化物比值(K/o)为
2.38,均远比玄武岩高得多。
由此可能得出四十里乡辉绿岩的熔化温度和高温粘度均较高的推论,即该辉绿岩矿石较难熔。该推论是否正确,除可通过对其高温特性进行实测外,还可对它的矿物组成进行推算(表2、表3),来判断它的高温特性。经过上述计算,得出某地玄武岩和大连四十里
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