氧化球團礦具有良好的機械強度和冶金性能，已成為高爐煉鐵不可或缺的優質爐料。然而，國內磁鐵精礦供應不足，使得許多國內鋼鐵廠開始使用進口赤鐵礦生產氧化球團。與磁鐵礦球團相比，赤鐵礦球團焙燒溫度高且區間窄(1300℃~1350℃)，球團抗壓強度低，另外，酸性赤鐵礦球團冶金性能也較差。其中鏡鐵礦屬于一種重要的赤鐵礦，球團焙燒性能及冶金性能比普通赤鐵礦球團更差。
研究者對如何使用赤鐵礦生產高強度氧化球團進行了大量研究。研究表明，赤鐵礦配加磁鐵礦制備氧化球團，可以有效降低預熱焙燒溫度，提高預熱焙燒球團抗壓強度；配加熔劑生產熔劑性赤鐵礦球團也是一條解決途徑。國內球團廠一般用赤鐵礦配加磁鐵礦生產高強度球團，但隨著赤鐵礦配比的提高，配加磁鐵礦所起到的效果被大大削弱。添加CaO熔劑生產熔劑性球團在較低溫度下即可獲得較高機械強度且還原性較好，但高溫軟熔性能較差，還原膨脹嚴重。而早期研究表明，球團中添加MgO可以降低還原膨脹率，改善高溫軟熔性能。目前，較為系統的研究堿度及MgO含量對鏡鐵礦球團強度及冶金性能的影響，尤其是堿度與MgO共同作用對球團冶金性能的影響方面的研究還鮮有報道，因此，本文研究堿度和MgO含量對鏡鐵礦球團強度及冶金性能的影響規律，對改善球團焙燒及強化高爐煉鐵具有較為重要的理論價值。
原料性能及研究方法
本試驗所用原料有巴西鏡鐵礦、膨潤土、石灰石和菱鎂礦。由于巴西鏡鐵礦、石灰石和菱鎂礦粒度較粗，在實驗室分別用球磨機磨到球團生產所需粒度及比表面積。鏡鐵礦鐵品位高，脈石礦物及其他有害雜質少，為優質球團原料。石灰石和菱鎂礦SiO2含量低，其他有害雜質含量很少，為優質鈣鎂熔劑。試驗所用黏結劑為優質鈉基膨潤土，各項指標如下：蒙脫石含量為92.76%，膨脹容為20mL/g，2h吸水率為342%，-0.074mm含量達到100%。
試驗研究包括配料、混勻、生球制備、生球干燥、干球預熱焙燒及焙燒球團性能檢測等過程，成品球團礦SiO2含量通過添加細磨石英砂控制在3.0%～3.1%，通過配加石灰石及菱鎂礦調節成品球團礦堿度和MgO含量，考察堿度和MgO含量變化對焙燒球團抗壓強度、還原度、還原膨脹、低溫還原粉化和高溫軟熔特性的影響。
試驗結果及影響分析
堿度和MgO含量對抗壓強度和孔隙率的影響。球團的抗壓強度是反映球團在轉運儲存過程及其在還原爐中所能承受壓力大小的重要指標，大型高爐要求球團的抗壓強度在2500牛/個以上。自然MgO含量下，球團抗壓強度先隨堿度的提高而增加，堿度增至0.2時，球團抗壓強度就從自然堿度的2400牛/個增至3500牛/個；當堿度達到0.4以后，球團抗壓強度不再增加。這是由于堿度提高CaO與Fe2O3和SiO2的鐵酸鈣和硅酸鈣等黏結相，適當液相有利于赤鐵礦再結晶，但過多液相不利于球團抗壓強度的提高。自然堿度下，球團的抗壓強度隨MgO含量的增加而降低，這是因為菱鎂礦在球團預熱焙燒時分解，增加了球團孔隙率。堿度和MgO共同作用時，相同MgO含量下，堿度對焙燒球團抗壓強度的影響規律與自然MgO含量下堿度對球團抗壓強度的影響規律基本一致，即球團的抗壓強度先隨堿度的提高而增加，堿度達到一定值后球團抗壓強度不再有明顯增加；相同堿度下，球團抗壓強度隨MgO含量的增加而降低，這是由于MgO含量增加，球團孔隙率隨之增加，同時MgO進入渣相提高了脈石礦物的熔點，對液相的生成有一定阻礙作用。試驗結果表明，當堿度在0.2以上時，不同堿度和MgO含量的鏡鐵礦球團抗壓強度均可達到2500牛/個以上。