随着我国空气污染问题日益突出，环保部门对钢铁企业制定了更加严格的污染物排放标准。烧结生产一直是钢铁生产过程的主要污染源之一。由于排放标准的限制，烧结矿产量的增长率逐年下降。作为高炉冶炼的主要原料，减产将促进炉料结构的相应转变。与烧结生产相比，球团矿在能耗和污染物排放方面具有显著优势。因此，提高球团矿入炉比例，解决高污染物排放和高能耗导致烧结矿产量有限的问题，已成为我国现阶段高炉冶炼的重要发展方向之一。球团比例增加后，为了保证含铁原料的冶金性能，平衡炉渣碱度，提高炉渣的流动性，还将球团用作碱性和镁熔剂的载体，将传统的酸氧化球团改造为碱性球团、镁橄榄石球团和镁质熔剂性球团。然而，熔剂性球团的研究和应用仍处于较低水平，对于助熔剂对球团高温还原和软熔行为的影响缺乏系统的研究。本文以镁球团矿和镁质熔剂性球团矿为研究对象，系统研究了熔剂性球团矿粉氧化过程中助熔剂的作用机理、不同类型球团的还原膨胀行为以及初生炉渣的软熔性能。研究结果为优化生产和合理应用提供了理论依据和实践指导在熔剂性球团。针对二氧化硅国内精矿含量普遍较高的现状，以高硅铁精粉为实验原料，采用粒度分级和热重法研究了粒度对铁精矿粉氧化行为的影响。结果表明，铁精粉的细粒度可以大大降低SiO2等脉石相的含量，从而提高铁品位。为了促进细粒铁精矿的完全氧化，应采用较低的加热速率，而粗粒级和铁精粉则适用较高的加热速率。以纯试剂模拟磁铁矿的成分，并结合物相分析的未反应核模型研究MgO和三元碱度对高硅磁铁矿球团氧化过程的影响。研究表明，高硅磁铁矿的氧化过程符合未反应核模型。与低硅磁铁矿球团相比，MgO对高硅磁铁矿球团的氧化有很强的抑制作用。MgO的增加不仅会增加MF相｛（Fex、Mg1－x）O和Fe2O3｝的含量也会促进fesio3相的形成，从而稳定磁铁矿晶格并抑制其完全氧化。保持SiO2含量不变，磁铁矿颗粒在低三元碱度下被更充分地氧化，CaO是物相反应中的主要反应物。随着三元碱度的增加，Mg2＋能够ceFe2＋比Ca2＋好，伊朗Lac成为物相反应的主要反应物。同时，在上述取代反应过程中，CaO可以扮演活化剂的角色，这使得磁铁矿球团的氧化更加困难。因此，三元碱度的增加对高硅磁铁矿的氧化有更显著的抑制作用还原膨胀率是球团矿最重要的性能指标之一。现有球团的还原膨胀率以还原前后冷球团的体积差异为特征，不能反映球团在高温还原下的真实膨胀过程。本文通过可视化高温实验和图像处理，研究了酸球团、镁球团和镁质熔剂性球团的热还原膨胀行为。结果表明，国标法测定的球团还原膨胀率低于图像分析法测定的球团还原膨胀率。在三种球团中，氧化镁球团的还原膨胀率最小，两种试验方法的试验结果差异最小。因此，国标检测方法更适用于还原膨胀率较低的球团。此外，在高温还原过程中，酸性球团矿的还原膨胀率在达到最大值后趋于稳定。氧化镁球团矿和镁质熔剂性球团矿的还原膨胀率先增大后减小。其中，镁质球团下降幅度较大，而镁质熔剂性球团矿石在降低到一定值后仍保持相对稳定。通过研究三种球团在高温下不同还原气氛下还原膨胀率的变化，发现在低还原气氛下，无论是哪种球团，还原膨胀率都呈现稳定的上升趋势。在强还原气氛下，除酸性球团外，镁和镁质熔剂性球团矿石的还原膨胀率在达到最大值后逐渐降低。因此，MgO熔剂对球团还原的抑制作用更为显著，还原膨胀其国家标准中检测到的速率更接近实际的高温还原状态。含镁助熔剂的加入会促进渣相中抛光剂含量的增加。因此，本文针对酸性球团矿镁的MgO－SiO2-FeO体系，研究了MgO/SiO2和FeO对其软熔行为的影响。结果表明，随着MgO／SiO2含量的增加，渣相的软化温度和熔化温度逐渐升高，而抛光剂含量的增加会降低渣相的软化温度和熔化温度。进一步研究了Al2O3对奥瑞渣系软熔行为的影响。结果表明，Al2O3对渣相软熔性能影响不大，但会使软化温度略有提高。以镁质熔剂性球团矿为应用背景，研究了四元碱度和反应气氛对初渣软熔行为的影响。结果表明，在CaO含量较低的情况下，CaO对渣相软熔的特征温度影响不大。随着CaO加入量增加到30%以上，渣相的软化、熔化和渗透温度升高，软熔化性能得到改善。四元碱度的增加可以促进渣相的软化和熔融温度的升高。当气氛中CO／CO2比从3/7增加到7/3时，软化和熔化温度的变化很小。然而，由于FeO的还原更充分，固体铁含量显著增加，导致渗透温度相应升高。因此，在较高的还原气氛下，增加季碱度更容易改善渣相的软熔性能。