铁矿粉烧结过程中，SiO₂和Al₂O₃含量对烧结矿的液相种类和数量都有很大的影响。高碱度烧结矿主要的粘结相为铁酸钙体系，该体系的数量越多，烧结矿的强度和冶金性能就会相对提高。烧结矿中不含Al₂O₃时，SiO₂并不参与铁酸钙体系的生成，并在较高温度竞争性的与铁酸钙相反应，减少铁酸钙相的数量。当烧结矿中含有Al₂O₃时，烧结矿中的SiO₂可以和Al₂O₃一起固熔到铁酸钙相中，形成还原性较好的复合铁酸钙系矿物，增加铁酸钙相含量，改善烧结矿冶金性能。Al₂O₃在铁酸钙相中的固熔是有限的，且与SiO₂的含量存在一定的关系，Al₂O₃含量和Al₂O₃和Al₂O₃/SiO₂比对烧结矿性能有着重要影响，因此，研究Al₂O₃/SiO₂比对烧结矿成矿特性及其物相组成和冶金性能的影响具有重要意义。本文针对水钢目前生产的配料方案和参数条件，采用正交试验研究了燃料配比、碱度和Al₂O₃/SiO₂比对烧结矿冷态强度的影响规律和影响强度。采用优选出的燃料配比和碱度进行单因素实验，研究了不同Al₂O₃/SiO₂比条件下，烧结矿的冶金性能和矿相结构的变化。研究结果表明：在水钢现原燃料条件和烧结生产条件下，Al₂O₃/SiO₂比为0.30时烧结矿的成品率最好，当Al₂O₃/SiO₂比大于0.40时，烧结矿的成矿率出现显著下降。当烧结矿碱度在2.0，燃料配比为6.5%，Al₂O₃/SiO₂比为0.30左右时，烧结矿成品率达到80%左右。落下强度在Al₂O₃/SiO₂比为0.3-0.35之间时较好，可达到84%左右，当Al₂O₃/SiO₂比大于0.40后，落下强度随Al₂O₃/SiO₂比的升高而显著下降。Al₂O₃/SiO₂比对烧结矿的还原性和低温还原粉化的影响十分明显，当烧结矿原料组成中Al₂O₃/SiO₂比为0.35-0.40时，烧结矿具有较高的还原指数，还原性能好。烧结矿碱度在2.0，燃料配比为6.5%，Al₂O₃/SiO₂比为0.35左右时，还原指数达到92%左右，还原粉化RDI3.15为67%左右。烧结矿物相组成分析结果显示：Al₂O₃/SiO₂比低于0.30时，铝酸钙少而SiO₂相对较多，易形成硅酸盐玻璃质。当Al₂O₃/SiO₂比在0.35左右时，SiO₂和Al₂O₃在烧结过程中熔入铁酸钙形成大量SFCA结构。当Al₂O₃/SiO₂比高于0.35后，随Al₂O₃/SiO₂比的升高，烧结矿孔洞增加，使Fe2O3还原速度加快，可以看到Fe2O3由粒状向片状发展，硅酸盐玻璃质也有少量增加。试验结果表明，水钢现原燃料条件下，烧结矿生产的合适工艺参数应控制在碱度2.0左右，燃料配比为6.5%左右，Al₂O₃/SiO₂比为0.35左右。