烧结铁矿是当前我国高炉冶炼工艺的主要原料，保证烧结矿的高质量是高炉强化冶炼操作的必要条件。铁酸钙系烧结理论在上世纪60年代中期兴起后逐渐取代硅酸盐系烧结理论体系，随着其理论及操作实践不断完善，当前高碱度烧结工艺已成为主流。作为高碱度烧结矿的主要粘结相，铁酸钙的组织形态及性能对烧结矿质量有决定性影响。已有研究表明，在保持烧结工艺参数不变时，影响铁酸钙形成及结晶行为的两个主要因素是原料化学成分和烧结矿冷却工艺。其中，由于近年来优质铁矿石资源渐趋枯竭、低品位矿石的价格优势等因素影响，钢铁企业烧结厂原料来源渐趋复杂，原料化学成分的波动成为生产企业保证烧结矿质量的一大难点。本课题来源于国家自然科学基金项目—“复杂原料对烧结过程中铁酸钙熔体的生成与结晶行为影响研究”（No.51104192）。基于铁酸钙生成反应次序，研究分两部分展开：CaO原料来源对Fe2O3-CaO固相反应生成铁酸钙的影响以及铁酸钙系熔体氧化铝固液溶解动力学问题。其中，固相反应研究采用了热膨胀分析、热重分析以及等温焙烧离线密度测试方法，通过反应过程试样线性、热容、失重及密度等物性参数变化表征固相反应进度；固液溶解动力学问题采用了固体圆柱样浸入旋转法。研究得到结论概括如下：Fe2O3-CaO固相生成铁酸钙的反应的生成物并不能依据热力学平衡预测而是由固相颗粒间的反应动力学决定，具体表现为对温度的依赖性，即在低温下（＜900℃）趋向于生成Ca2Fe2O5，在高温下（＞900℃）优先生成CaFe2O4；这一特性造成了使用Ca(OH)2及CaCO3两种原料时不同的铁酸钙生成行为。本研究体系下（t≤1h），铁酸钙系熔体氧化铝溶解过程失重与溶解时间线性相关；铁酸钙系熔体氧化铝溶解过程固液界面未发现明显中间产物层，溶解速率可由描述,溶解过程主要受固液两相氧化铝含量差驱动，此外，熔体化学成分能通过改变熔体粘度而影响氧化铝在其中的扩散。本研究测得氧化铝在铁酸钙熔体中的扩散系数DAl2O3在1.86×10-7~2.45×10-6cm2·s-1范围内，氧化铝溶解活化能受熔体成分影响较大，推导所得活化能处于102kJ·mol-1数量级。