近年来,进口铁矿石在烧结中作为烧结原料使用量越来越多,而随着优质铁矿资源的减少,价格便宜的褐铁矿占进口铁矿石的比例越来越重。因此,有必要研究褐铁矿配比变化影响烧结过程的行为和机理,为发展高配比褐铁矿烧结技术奠定理论基础,为钢铁企业采购矿石、优化配矿和指导生产提供有力依据。本论文通过研究褐铁矿脱水特性、焙烧特性及烧结成矿特性,揭示了褐铁矿在烧结过程中的行为特征。通过烧结杯试验研究了褐铁矿比例对磁／褐铁矿体系和赤／褐铁矿体系产质量的影响规律。通过研究配矿液相生成特性、烧结矿矿物组成和显微结构,结合褐铁矿烧结行为特征分别阐述两种烧结体系下褐铁矿对烧结矿强度的影响机理。褐铁矿烧结行为特性试验表明,结晶水越高的褐铁矿裂纹形成温度越低,裂纹数量越多,脱水速率越大。褐铁矿核颗粒爆裂性能不仅与脱水速率有关,还受到孔隙率的影响。褐铁矿液相生成能力优于赤铁矿和磁铁矿,表现为液相生成速度快,液相生成量大。烧结试验表明,在磁／褐铁矿烧结体系中,随着褐铁矿比例的增加,烧结速度加快,转鼓强度和利用系数呈抛物线变化,适宜褐铁矿配比范围40%-60%；在赤／褐铁矿烧结体系中,随着褐铁矿比例的增加,烧结速度加快,转鼓强度和利用系数呈下降趋势,褐铁矿配比不宜超过40%。机理研究表明,磁铁矿颗粒细、液相生成能力差,作为粘附层包裹褐铁矿颗粒形成保护层减少液相向褐铁矿核颗粒的渗透和同化,且生成的铁酸钙形态多以强度较好的针状为主。赤／褐铁矿烧结体系中,粘附粉含量少,相对碱度大,使得液相生成过快,不但降低了粘结相质量,铁酸钙形态逐渐由刚开始强度较好的针状转变为强度较差的板柱状、团块状,而且使得渗透现象加剧,烧结矿强度变差。