硼作為一種微量添加元素，對(duì)改善材料的組織結(jié)構(gòu)和性能有顯著的作用。因此，人們開始將各種含硼添加劑引入到燒結(jié)礦中。最初，加入到燒結(jié)礦中的硼添加劑多為化工廠的廢棄物硼泥。結(jié)果表明，硼泥加入燒結(jié)礦中可使燒結(jié)礦的粉化程度明顯降低，而且其它燒結(jié)參數(shù)和高爐冶煉指標(biāo)也得到了不同程度地改善。因此，含硼添加劑在燒結(jié)礦中的應(yīng)用研究迅速開展起來。
試驗(yàn)條件及方法
燒結(jié)礦的礦物組成以及用化學(xué)分析法測(cè)定的各種礦物組成的體積分?jǐn)?shù)。燒結(jié)礦的堿度在1.8左右，與配料堿度基本一致。加硼后燒結(jié)礦某些礦相成分的含量發(fā)生了顯著變化，主要表現(xiàn)為：磁鐵礦和正硅酸鈣含量減少，鐵酸鈣和鈣鎂橄欖石含量增多，這與以前的試驗(yàn)結(jié)果一致。顯然，硼促進(jìn)了磁鐵礦的氧化。但是，由于赤鐵礦含量基本維持不變，因此可以推斷，這部分由磁鐵礦氧化生成的赤鐵礦與氧化鈣結(jié)合生成了鐵酸鈣。這一點(diǎn)可通過加硼燒結(jié)礦試樣中鐵酸鈣含量增多來證明。加硼燒結(jié)礦的玻璃相增加是因?yàn)榕饘?dǎo)致體系熔點(diǎn)降低，液相增加，導(dǎo)致燒結(jié)礦在冷卻過程中結(jié)晶不完全。
為了進(jìn)一步證明以上反應(yīng)過程，對(duì)加硼和不加硼的兩種燒結(jié)礦試樣進(jìn)行X射線掃描能譜分析和電子探針微區(qū)分析。重點(diǎn)觀察了正硅酸鈣中的元素分布規(guī)律。經(jīng)過多點(diǎn)掃描確認(rèn)，不加硼燒結(jié)礦試樣的正硅酸鈣相中均未發(fā)現(xiàn)鎂元素，而在加硼的燒結(jié)礦試樣的正硅酸鈣相中鎂元素的峰值非常明顯硅酸鈣的點(diǎn)掃描能譜分析結(jié)果。在保持燒結(jié)礦中MgO含量相同的情況下增加硼含量的試驗(yàn)中，電子探針分析結(jié)果表明，隨著燒結(jié)礦中硼含量的增加，正硅酸鈣相中的鎂含量提高。由此可見，硼的加入促使鎂元素進(jìn)入正硅酸鈣中。這進(jìn)一步證明了以上推斷的正確性。
結(jié)論
(1)硼有調(diào)整Mg抖在燒結(jié)礦各相中再分配的作用，明顯提高了正硅酸鈣含量和玻璃相中的Mg。含量。
(2)硼對(duì)正硅酸鈣的作用主要表現(xiàn)在硼對(duì)燒結(jié)礦中Mg。的作用上，即硼提高了燒結(jié)礦中鎂的活性，使大量的Mg。進(jìn)入正硅酸鈣，取代其晶格中的Ca，生成鈣鎂橄欖石；由磁鐵礦氧化生成的赤鐵礦結(jié)合生成鐵酸鈣，致使燒結(jié)礦礦相中的正硅酸鈣含量減少、鐵酸鈣和鈣鎂橄欖石含量增加，從而改善了礦相結(jié)構(gòu)。
(3)硼有細(xì)化晶粒、促進(jìn)礦相均勻分布、松弛應(yīng)力的作用，可明顯改善燒結(jié)礦的粉化性能。