(4) Fe3O4-2FeO•SiO2系统(图5).此系统有一个低熔点共晶混合物，其成分为83%2FeO•SiO2,17%Fe3O4,它的熔点只有1142℃,比铁橄榄石熔点1205℃要低，因而它在烧结过程中首先形成液相。随着物料中的Fe3O4逐渐溶入液相，液相的熔点逐步上升，如图中箭头所示。当液相达到阴影部分时，大部: Fe3O4(70%左右)熔入液相中。因此在烧结酸性烧结料时，要使固体料溶入液相前要加热到很高的温度，这要消耗高的熔化热，所以要求高的配碳量。
当高温的液相冷却时，在阴影部分的液相首先析出磁铁矿晶体，液相中铁橄榄石的成分不断增加，当温度继续下降，以铁橄榄石占主要成分的液相最后凝固在磁铁矿晶体周围形成粒状结构
（三）自熔性烧结矿的成矿过程
自熔性烧结矿的主要特点是烧结料中加入部分熔剂CaO,烧结料中主要成分为Fe2O3, Fe3O4,CaO,SiO2,在烧结过程中出现FeO,因此其中有代表性的是CaO-FeO-SiO2,三元图，以及CaO-SiO2、2CaO•SiO2-2FeO•SiO2、CaO•SiO2-FeO•SiO2等二元图。
(1)CaO-FeO-SiO2系统状态图(图6)
CaO-S1O2二元系中出现化合物CS、C3S2、C2S、C3S,其中CS熔点较低. FeO-SiO2系统中出现低熔点化合物2FeO•SiO2,其熔点为1205℃.
靠近CaO、FeO、SiO2区域为各物楣的结晶区。值得注意的是，当FeO-SiO2加上CaO时,2FeO•SiO2向中心移动，出现了低熔点区——钙铁橄榄石结晶区，其熔点在1200℃以下。当CaO=10%,FeO/SiO2接近1时，在C2S-2FeO•SiO2系统中最低的共晶混合物熔点为1105℃.继续增加CaO,出现了CS、C2S、C3S等结晶区。[next]
在烧结矿碱度为0.5～0.6时，烧结矿中钙铁橄榄石代替铁橄榄石，而且发现钙铁橄榄石与FeO(Fe3O4)的低熔点共晶混合物。碱度在0.5～1.0时，硅酸钙在橄榄石间作单独物相而存在。继续增加CaO由于钙铁橄榄石已饱和形成相当多的硅酸钙。当碱度提高到2.0左右时，铁酸钙的组成非常突出。铁酸钙形成的另一个条件是原料中有较多的Fe2O3,这可以从CaO- Fe2O3二元系相图来说明。
(2)CaO-SiO2系统(图7).
CaO和SiO2都有很高的熔点,CaO熔点为2570℃,SiO2为1723℃左右，但当它们形成化合物时，其熔点显著下降。
CaO-SiO2系统中有4个化合物:CS(CaO•SiO2),C3S2(3CaO•2SiO2),C2S(2CaO•SiO2)C3S(3CaO•SiO2),其中CS,C2S为同分熔点化合物，其化合物是稳定的，而C3S2、C3S为异分熔点化合物，它是不稳定的化合物。[next]
1)CS即硅灰石，有a、β型两种变体.a为高温型, β低温型.CS的熔点为1544℃,其晶型转变温度为1125℃.CS与SiO2及C3S2可以组成CS-SiO2及C3S2-CS共晶混合物，其熔点下降到1436℃～1460℃,在配碳较高的烧结过程中可以达到此温度。
2)C2S即正硅酸钙。它是一种化合物，熔点为2130℃.但是它与2FeO•SiO2可组成低熔点共晶混合物，见图9.当温度下降时，它又从共晶混合物中析出。
C2S是相变物质，它具有四种变形a-a′-β-γ,推测还有β′相存在。图8为C2S多晶转变示意图.C2S加热的晶体转变顺序为γ-a′-a,冷却转变顺序为a→a′→β→γ.β为介稳定相，具有对γC2S的单变性。由于晶体转变过程中发生晶格的重新排列，发生了密度的变化,自a′-γ时,体积膨胀12%,自β→γ时体积膨胀10%,这是石英脉石精矿自熔性烧结矿碎裂粉化的主要原因。
3)C3S即硅酸三钙，它是不稳定化合物，它在1250℃～2070℃保持稳定的固体状态，2070℃开始熔融,1250℃以下分解为CaO及C2S.在烧结矿中，当碱度超过2.0以上才出现C3S并代替了C2S.由于烧结过程冷却速度快，所以它出现在高碱度烧结矿中。它没有多晶转变，因而它代替C2S对烧结矿的强度是有利的。
(3)2CaO•SiO2-2FeO•SiO2系统状态图(图9).它是CaO-FeO-SiO2的一个切面。
1)C2S-2FeO•SiO2可组成一个稳定化合物——钙铁橄榄石CFS(CaO•FeO•SiO2),其熔点为1280℃,另外组成三种固溶体。第一种是CFS溶于C2S之内，第二种固溶体是C2S溶于CFS之内，第三种固溶体是CFS与F2S(2FeO•SiO2)的连续固溶体，其最低的熔点为1170℃.
2)由于高熔点的C2S与F2S能组成低熔点的固溶体，因而在烧结的温度条件下能成为液相，而当冷却时，则C2S固熔体从液相中析出。
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