二氧化硅各种转化示意图

结石的检验方法
肉眼鉴定
肉眼鉴定是指用肉眼手标本直接观察或利用10~20倍放大镜观察.
肉眼分析的内容:观察结石的外貌特点,颜色,周围环境及存在部位.
一般粉料结石在玻璃中以未熔颗粒形成疙瘩,常为乳白色,结石边缘由 于不断熔蚀而变圆.且由于未熔石英聚集成团继之缓慢溶解,使周围玻璃相 的粘度大大超过了其他部位,在此即会形成以结石未中心的圈形条纹或玻 筋.有时在白疙瘩周围会聚集有较大的气泡.乳白色的椭圆形的结石在放大 镜下有时可以看到水花样的条纹,则是未熔的芒硝颗粒聚集而成的芒硝结 石.析晶结石也常呈乳白色,但多处于制品的表面.耐火材料结石因组分不同 结石的形态.颜色各不相同.粘土结石一般呈浅灰白色.莫来石常具有青灰色 或暗棕色,且常伴有一些气泡,在粘土质耐火材料表面侵蚀带的玻璃釉质层 中,肉眼可见针状结晶矿物即为莫来石晶体.碹滴多为硅质耐火材料结石,其 表面的针状结晶物质则为鳞石英.且因硅质耐火材料中含有铁,结石常呈黄 绿色,伴有条纹和结瘤,常为滴状.特征的结石肉眼分析是准确的,但一般情况 下它只能作为进一步分析的参考
Ng’
B

Np’
C
D

E Hα

ALeabharlann G K1 OK2 FA

Np’

Ng’

P
干涉色色谱图
偏光的原理
偏光显微镜 产生干涉的原理
反光显微镜
为什么要用反光显微镜来研究岩相?
1.要测不透明的晶体(其厚度在0.03mm时也不透明)的光学性质. 2.有些透明晶体也用这种方法检测,因为这种方法制片简单,光片受侵蚀后
钠钙质结石
主要结石如下:
(以下均为析晶结石,硅灰石有时也出现在耐火材料结石中但常与鳞石英共生)
结石名称 失透石 α -硅灰石 β -硅灰石
透辉石
结石来源
钠钙玻璃析晶
1180℃以上稳定的玻 璃析晶产物
在显微镜可观察到的 现象
鉴别主要依据
扇羽状,放射状,针状 或柱状,突起中等,正 延性
晶形常呈扇状,集束纤 维状,柱状,突起
该组分的析晶物质条件如：
CaO→硅灰石（CaO.SiO2) MgO →透辉石(CaO.MgO.2SiO2) NaO →失透石(Na2O.3CaO.6SiO2) SiO2→鳞石英方石英析晶 此外,在冷却阶段,由于设计的冷却温度.成型温度不适当, 恰好造成某种物相的析晶温度条件,则会出现该组分的大量析 晶.所以要避免析晶结石除严格控制配合料组分外,还应采取 相应的工艺措施,如熔化池尽量避免死角;提高成形速度,使制 品迅速的越过各组分的析晶区等.
以C轴为旋转轴的长形旋
转椭球体。(Ng代表最
大的折射率值：Np代
表最小的折射率值)
双折射：当光入射非均质体时，就要产生两条折
射光线，这种现象叫双折射
常光：当光波射入一轴晶矿物，除光轴外，每一
个方向的入射线均发生双折射分解成两种偏光，均 有两个折射率。其中一个偏光的光波振动方向永远 垂直光轴其传播速度及折射率值不变称为常光,以符 号“o”表示。常光折射率不随入射光波振动方向改 变而改变，其折射率用No表示。
偏光显微镜分析
以岩相学的分析方法是对玻璃结石的分析鉴定是最有效 的方法.
分析的步骤如下:
1.在肉眼分析的基础上大致确定结石的来源进而根据玻璃的 组分.结石的来源, 初步判断可能有的结石矿物
2.将结石部位切割下来,制成0.03mm薄片,以备观察.
3.在单偏光镜下浏览全薄片,观察结石及玻璃相的颜色.多色 性.各种不同晶体的形态的完善程度,晶体的分布情况及晶 体的解理,突起等级.折射率值范围等.这对玻璃的来源分析 很有意义的. 4.正交镜观察结石矿物的干涉色.消光类型.消 光角.延性.双晶等.
六方片状,柱状或针状, 由延性符号与β 型区
突起与干涉色均较高, 别,由折射率与鳞石英,
负延性
失透石区
1180℃以下稳定的玻 璃析晶产物,常与失透 石在一起
α石英2.53
700～900 ℃开始
1200～1400
1300～1400 ℃显著
℃显著 亚稳方石英
α鳞石英2.27
1470 ℃强烈
α方石英2.229 >1713
快冷
熔体
石英玻璃2.2
1200～1470 ℃显著
1400～1470
-16.0％ ℃强烈
1000开始，1200～1300℃强烈
-15.4％ 亚稳方石英
OD=OB.Sinα OE=OB.Sinα OG=OB.Sinα.Cosα OF=OB.Cosα.Sinα
OG和OF两者大小相同但符号相反

而产生干涉的条件是：1.频率相同2.有固定的光程差3.在同一个平面内振动
（光程差）R=d(Ng’-Np’)
(振幅）A+2
p
=OB2
Sin2
2αSin[---d--(-N--g--’--N---p-’-)-.π] λ
产生结石的几方面原因： (1)配合料混合不均匀
(2)原料质量不高
(3)操作不当
极不充分的未熔粉料结石
不充分的未熔粉料结石
二氧化硅各种转化示意图
γ鳞石英2.27
-0.14 ％
117 ℃快
β石英2.65
β鳞石英2.24
β方石英2.32
2.80 ％
＋0.2 ％
180～290快
163 ℃快
0.82
573℃ (快）
晶体轮廓清晰,便于镜下定量测定,适宜生产控制.
明视场:使用它时视域中矿物表面整个是明亮的.因矿物反光能力不同
而造成明暗差.
暗视场:使用它时矿物表面基本上是黑暗的，只有不同矿物交界线，
半透明及透明矿物裂纹，交接面等反射的光线，因为方向适合而有一部 分射入物镜，而成明亮。
反射色:专指矿物表面选择反射色光而产生的颜色,有称表色.有许多矿
物有很显著的特征反射色,所以它是鉴定不透明矿物的重要特征.
岩相分析在玻璃生产上的应用
一.对原料的分析研究
二.对玻璃缺陷的检验
玻璃缺陷包括有:气泡.条纹.结瘤和结石
三.对应力分布的检查
四.对玻璃显微结构的研究
结石的来源
1.来源于粉料的结石
由于配合料没有充分溶化而残留在玻璃液中，冷却后进入 成型部而形成的结石。
片 的椭圆半径是同名轴平行,则总光程差为R=R1+R2 若两进体切片重叠时,Ng1//Np2.Np1//Ng2,即两切片
的椭圆半径是异名轴平行,则总光程差为R=R1-R2
附件补色器:就以知光率体椭圆半径轴名的晶体切片,
利用他们与未知椭圆半径轴名的晶体切片重叠,根据 干涉色的升降,就可测定未知晶体切片上光率体椭圆 半径的名称.
非常光：另一种偏光的光波振动方向是在光波的
传播方向与光轴所构成的平面上，其传播速度与折 射率值随着光波振动方向不同而改变，称为非常光。 以符号“e”表示。非常光折射率是随着入射光波振 动方向的改变而变化，其折射率用Ne表示。
正光性：当Ne>No·称为一轴晶正光性光率
体
负光性：当Ne<No称为一轴晶负光性光率
5.对于某些个别矿物可作轴性.光性测定.
6.依据分析结果定出结石矿物名称,结合生产情况提出结石 来源分析意见,进而制定调整措施.
结石的分类及显微镜鉴定
一.硅质结石
主要矿物有:未熔石英,鳞石英 方石英
结石来源
在显微镜可观察到的现象
鉴别是的主要依 据
未熔石英
料粉未熔透,硅 质耐火材料交代 作用而产生
粒状,正突起低, 不规则粒状,有裂纹,正突起低, 正光性,常与
>1470
无矿化剂存在时
矿物名称下的数字为其相对密度，百分率数字表示变化 的体积改变：快表示快速转变；（.鳞石英的熔点较高 (1670℃),在液相中溶解度低，是高温下硅砖最稳定的晶 相）
二氧化硅变体转化时的膨胀率
转化温度（℃） 结晶形态转化
线膨胀（％） 体积膨胀
117～163 γ 鳞石英→α 鳞石英
粒状,短柱状,正突起低,负延性, 接近玻璃相处,常呈梯状,羽 状生长
含锆玻璃析晶或耐火 直角相交树枝状,突起双折射率都
材料熔蚀变产物
很高
粉料中的夹杂物,含 锆耐火材料蚀变 产物
细小粒状或针状,突起双折射率都 很高
鉴别主要依据
晶形呈六方片状, 折射率很高, 常与莫来石霞 石伴生
六方片状晶形,常 与霞石伴生
无解理,边缘可能呈负突起 鳞石英,方石 英伴生
鳞石英
由石英转化而来的鳞石英在碹
粉料碹滴,析晶 硅质浮渣,硅砖 受侵蚀
滴和硅砖中常呈矛头状双 晶;经由玻璃相析晶而成的, 呈六方骨架(主干和分支成 60度角）状或羽毛状,有时
晶形特点,负突起, 矛头双晶,负 延性
呈六方片状或管柱状
方石英
析晶,硅质浮渣, 石英转化产物, 碹滴,硅质耐火 材料
溶化部高温区碹顶使用的优质硅砖的内部结构
用于下游胸墙，后脸墙，卡脖碹顶澄清区胸墙碹顶的 96Ⅰ级硅砖
1#小炉碹砖
4＃南侧碹砖
方石英向鳞石英转化的景象
硅质碹顶“钟乳石”状悬垂物落入玻璃后形成由鳞石 英，方石英和玻璃相组成的结构
三.来源于析晶的结石
它是一种反玻璃化现象,使玻璃失去澄清的本性,它大多数 聚集成脉状斑点出现在玻璃表面部位,它的形成往往是由于配 合料中某种组分过量或混合不均,使局部某种组分过量,造成
0.86～1.30 14.4 17.4
——
—— 0.1
二.来源于耐火材料的结石
(1)温度条件 (2)化学侵蚀 (3)物理侵蚀 耐火材料的侵蚀无外乎以下三种情况:
1.耐火材料的本身的的晶化或气孔 2.耐火材料的物相与玻璃反应后生成的变质 矿物 3.耐火材料被熔化后重新析晶的矿物.