承钢钒钛烧结矿转鼓强度差,转运过程中易粉化,造成高炉槽下返矿量较大,冶炼过程中高炉透气性变差,严重影响高炉的顺行和制约炼铁系统成本的降低。通过烧结杯试验,向烧结矿中添加有益元素结合烧结矿矿物组成及结构优选出能改善烧结矿质量的有益元素;采用正交试验法进行添加复合元素烧结杯试验研究添加复合元素对烧结矿质量和冶金性能的影响;通过熔滴性能试验研究添加有益元素对烧结矿高温熔滴性能的影响,并给出科学评价,确定添加最优有益元素。最终达到改善烧结矿质量和冶金性能,从而达到高炉冶炼顺行、成本降低的目的。研究表明,添加单种有益元素后,烧结矿各项指标均不同程度的提高。通过灰色关联度分析并结合成本因素考虑,选取S-5、S-3、S-2、S-9元素进行复合正交试验;添加复合有益元素后,烧结矿各项指标均有不同程度的影响。添加H-8、H-9可以改善烧结过程,添加H-1可使烧结矿转鼓指数和成品率有很大的提高;添加复合元素后还原粉化指标均降低,添加H-6、H-8、H-9可使烧结矿有较好的还原性。由烧结矿矿物组成及结构的分析得出,添加单种元素中S-3、S-5、S-9烧结矿中粘结相含量增加,斑状-粒状及残存结构比例减少,熔蚀结构比例增加,气孔率减少,烧结矿质量得到改善;添加复合元素中H-1和H-7烧结矿中粘结相含量明显增加,矿相结构变得更加均匀,烧结矿转鼓强度明显提高。随着不同有益元素的添加,烧结矿高温冶金性能部分得到有效改善。综合比较烧结矿熔滴性能,熔滴性能最好的为H-9,H-3次之,其次为S-9。综合比较添加单种和复合元素对烧结矿质量和冶金性能的影响,通过灰色关联度法对烧结矿的质量和冶金性能的烧结利用系数、转鼓强度、还原粉化性能、还原性和熔滴性能(特性值S)等5项评价指标赋予权重进行综合评价,计算得出H-9方案为最优方案。