铁矿球团的还原膨胀性是影响其在高炉炼铁中大量应用的主要因素。球团矿中如CaO、MgO、SiO₂以及Al₂O₃等脉石成分是影响其还原膨胀性的重要因素,为探明脉石成分对铁氧化物逐级还原过程的影响,本论文采用在线分析的方法,研究了Fe₂O₃压条试样被CO还原的不同阶段,CaO、MgO以及SiO₂对其线膨胀率的影响,为确定脉石成分在球团生产中的合适配比提供数据支持和理论指导,同时为丰富我国氧化球团的还原膨胀理论提供新的研究思路。具体结论如下:1250℃氧化焙烧30min后试样原料中Fe₃O₄全部转化为Fe₂O₃,得到连晶较好的赤铁矿。对比配入比例均为2%的MgO、CaO和SiO₂纯试剂的压条试样,经过氧化焙烧后,宏观形貌上无明显差别。微观形貌上,添加2%MgO的试样生成形状较为规则圆滑的孔洞,其周边存在一定量的液相;添加2%CaO的试样中存在少量液相及尺寸较大的孔洞;添加2%SiO₂的试样中存在少量渣相及较为密集且不规则的孔洞。对于分别配入0%、1%、2%、3%MgO纯试剂的Fe₂O₃压条,随着MgO配比的增加,Fe₂O₃→Fe₃O₄还原阶段,由于在氧化焙烧时生成含镁磁铁矿,稳定了磁铁矿的晶格结构,试样线膨胀率从2.99%下降到2.41%;Fe₃O₄→FeO还原阶段,由于在还原过程中Mg²⁺取代FeO的Fe²⁺生成固溶体,可以稳定浮士体晶格,使试样线膨胀率从-0.62%升高至0.05%;FeO→Fe还原阶段,由于含镁相都已转变为MgO独立于铁相外形成液相,阻碍了Fe的生成,抑制其原本试样的收缩,使试样线膨胀率从-2.23%升高至-1.46%。对于分别配入0%、1%、2%、3%CaO纯试剂的Fe₂O₃压条,随着CaO配比的增加,Fe₂O₃→Fe₃O₄还原阶段,由于在氧化焙烧时CaO的加入会形成铁酸钙和铁酸二钙,其为低熔点化合物会促进液相的增多,阻碍赤铁矿的连晶,试样线膨胀率从2.99%下降到2.06%。在Fe₃O₄→FeO阶段,由于CaO中的Ca²⁺会替代FeO中Fe²⁺或填充Fe²⁺空位,Ca²⁺半径大于Fe²⁺的半径,所以造成晶格常数及晶胞体积的增大,使试样线膨胀率从-0.62%升高至0.20%。在FeO→Fe阶段,CaO的添加使还原过程中晶体各个方向上的还原速度差异增大,导致晶体开裂发生膨胀,使试样线膨胀率从-2.23%升高至-1.02%。对于分别配入0%、2%、4%、6%SiO₂纯试剂的Fe₂O₃压条,随着SiO₂配比的增加,Fe₂O₃→Fe₃O₄还原阶段,由于氧化焙烧时生成的渣相使赤铁矿抵抗晶型转变应力增强,试样线膨胀率从2.99%下降到2.22%。Fe₃O₄→FeO还原阶段,渣相继续阻碍赤铁矿到浮士体转变,试样线膨胀率从0.62%上升至0.09%。在FeO→Fe阶段,由于渣相的粘结可以有效的抑制膨胀,试样线膨胀率从-2.23%下降到-3.24%。