烧结生产原料经过预处理、破碎、粉磨、混合、造粒及烧成等工艺过程制成烧结矿。烧结矿生产过程中的各种工艺条件必然影响烧结矿的组成及结构,而烧结矿的组成及结构又决定了它的性能。因此,研究烧结矿矿物组成及显微结构,掌握其变化特征可以帮助我们判断烧结矿的性能和质量,了解矿物组成及显微结构与宏观性能的相互关系,有助于烧结矿质量的进一步改善。低硅烧结矿具有一系列优点,但是它强度低、低温还原粉化性能差,限制了它的大规模生产。同时由于低硅烧结矿大都是由赤铁矿烧结而成,它不同于我国传统的磁铁矿粉烧结,因此,必须探索改善低硅烧结矿质量的新途径。本文从以上两点出发,在实验室通过大量半工业化烧结杯实验并借助矿相显微镜、扫描电子显微镜等微观测试工具,对影响低硅烧结矿矿物组成和微观结构的因素、工艺条件进行了系统的研究,最后采取一系列烧结强化措施,改善了低硅烧结矿的质量,使SiO2含量为4.0%的烧结矿达到了入炉冶炼的要求。本文的研究内容主要包括:不同SiO2含量原料烧结时矿物组成及显微结构的变化规律及其对烧结矿质量的影响;低硅烧结时,在不同碱度、MgO含量、配碳量下矿物组成及显微结构的变化规律及其对烧结矿质量的影响;不同工艺制度条件下,烧结矿矿物组成及显微结构的变化规律及其对烧结矿质量的影响机理。通过研究发现凡是在烧结时利于产生较多液相量,冷却时不是形成结晶较差的玻璃质,而是形成充分结晶的针状或树枝状铁酸钙;铁矿物不是以块状孤立充在,而是被粘结相交织固熔成网络状结构;气孔含量较少,且分布均匀,同时闭口气孔较多、开口气孔较少;晶粒细小;矿相组成简单、分布均匀的微观结构必将促进低硅烧结矿质量的改善。另外,本文还归纳出了在实施低硅烧结时,适宜的工艺参数及操作工艺制度。这些内容不仅丰富了铁矿粉造块理论,还对工业生产人员进行现场操作和工程控制具有指导意义,以及对从事相关领域研究的科研工作者也具有参考价值。