随着我国钢铁行业迅速发展,国内钢铁企业依然以进口铁矿石为主,为缓解国外进口铁矿石资源压力,合理有效利用国内铁矿资源,降低烧结生产成本作为首要目标。本文以西宁特钢低硅矿为主要研究对象,为实现低硅矿的高效利用,对低硅矿粉及其它矿粉的烧结基础特性以及制粒性能进行了分析,基于高温性能的互补性设计了低硅矿五种配矿方案,在此基础上,优化烧结配矿并对矿相结构进行了研究,得出最佳配矿工艺参数。本文研究所得结果如下:(1)通过对铁矿粉的烧结基础特性研究(同化性、液相流动性、粘结相强度、铁酸钙生成量)。结果表明:低硅矿的同化温度为1286℃,液相流动指数为2.95,粘结相强度为811N,铁酸钙生成量为11%。对比低硅矿与其它矿粉的烧结基础特性,各项性能均较差。(2)研究了铁矿粉自身属性对烧结基础特性的影响。结果表明:铁矿粉的LOI值、Si O₂含量、Al₂O₃含量与最低同化温度呈负相关,Al₂O₃含量在1.0~1.5%范围,LOI值在1.0%以内,Si O₂含量低于6%时,液相流动性能较优。Si O₂含量位于4.0~5.0%范围内,LOI值保持在1.0~1.5%左右,粘结相强度较好。Al₂O₃含量在2.5%内增加,Si O₂含量在5%左右,有利于复合铁酸钙结构的形成,增加铁酸钙液相量。(3)基于烧结基础特性对低硅矿进行配矿优化研究,通过高低搭配得出了五种配矿方案,低硅矿配比量在30~38%范围内,控制优化后矿粉的同化温度位于1260℃左右,液相流动指数在4~5范围内,在该条件下,粘结相强度高,铁酸钙生成量大,则烧结矿的冶金性能优。(4)通过单因素实验研究了配碳量、水分、碱度对烧结矿的成品率及强度的影响。结果表明:配矿方案3铁矿粉在配碳量为3.8%,水分8.0%,碱度2.2的烧结条件下,烧结矿的成品率为81.22%,转鼓强度为74.06%,低温还原粉化率为18.75%,软化区间、滴落区间窄,软化熔滴性能优,满足高炉入炉要求。(5)通过对最优烧结矿的微观结构进行了研究。结果表明:低硅烧结矿1*矿相结构中,多以他晶形磁铁矿存在,新生液相量中硅酸盐相与次生赤铁矿相伴生,边缘处有少量针状铁酸钙形成。对比配矿烧结矿1#~5#的矿相结构,发现3#矿相结构中呈现针状铁酸钙与磁铁矿溶蚀交织结构,原生残留的他晶形磁铁矿较多,烧结体固结强度高。