目前由于国内铁矿石资源紧缺,烧结原料中大量低品位、高铝、含钛型铁矿石及复合造块技术的引入,导致烧结矿低温还原粉化严重,进而影响了高炉顺行。课题组基于此研究背景,结合现场烧结矿的低温还原粉化性能,通过对矿相结构形成过程的分析,探究了矿相结构对低温还原粉化性能的影响机理。针对现场烧结矿矿相结构的研究发现,两种烧结矿(1#和2#)均主要由抗压强度较好的磁铁矿、赤铁矿和铁酸钙等矿物组成,具有良好且相似的转鼓指数。1#烧结矿的显微结构较均匀,交织熔蚀-熔蚀结构所占比例高达90%以上;2#烧结矿结构相对不均匀,由70%的交织熔蚀结构、30%的粒状结构和骸晶结构等组成;骸晶状、粒状赤铁矿的大量发育和结构的不均匀性,致使2#烧结矿抗低温还原粉化的能力明显较1#烧结矿弱。针对烧结矿矿相结构形成机理的研究发现,实验室自制磁铁矿型和赤铁矿型两种类型的高碱度烧结矿,矿相结构形成过程均相似,随温度梯度的变化大体分为9个期次、6种结构出现:粉末状结构(900℃)→胶结状结构(1150℃)→熔融状结构(1280℃)→斑状结构(1400℃)→粒状结构(1350℃)→熔蚀结构(初期1280℃)→熔蚀结构(中期1200℃)→熔蚀结构(末期1100℃)→粒状结构(室温)。在充分反应的条件下,随碱度的增加,赤铁矿型烧结矿的显微结构越来越好、磁铁矿型烧结矿的显微结构越来越差,且两者在1100℃结构最为良好。针对矿相结构对低温还原粉化影响机理的研究发现,矿物的晶形发育和本质特性是影响低温还原粉化的最直接因素,其中骸晶状的赤铁矿可将相变应力集中于一点爆发,磁铁矿的物相体系会形成较多的玻璃质或橄榄石,从而降低烧结矿的断裂韧性,恶化烧结矿的低温还原粉化性能。而降温阶段1100℃所形成的针柱状铁酸钙由于其特有的交织状结构,利于低温还原粉化性的改善。烧结矿中各种显微结构间的相互作用是影响低温还原粉化性能的间接原因,骸晶结构和粒状结构表现最为突出。两者均形成于高温段(1350-1400℃),粘结相均为玻璃质,两种结构由于形成过程的同一性往往同时出现于烧结矿,致使低温还原粉化性能更加恶化。图24幅;表19个;参69篇。