单独用作高炉原料时,可以不加或少加熔剂。自熔性球团矿一般含铁62%左右,并含有CaO、MgO、SiO2、A12O3等,用同样的细铁精矿生产的自熔性球团矿与酸性球团矿相比较,前者含铁量较低、含硫较高。自熔性球团矿的气孔率较高,一般在25%左右,强度较低,但单个球的抗压强度也能达到2000N以上,转鼓指数可达95%(ISO标准);真密度与原料的含铁量和球团矿的碱度有关,在4.5左右;视密度与气孔率关系密切在3.4左右。结晶良好的自熔性球团矿呈钢灰色,条痕为红褐色。
自熔性球团矿的矿物组成和结构比较复杂,但仍以赤铁矿(Fe2O3)为主,赤铁矿连晶是其固结的基本形式。铁酸钙(CaO·Fe2O3)为主要的黏结相。少量的硅灰石(CaO·SiO2)和正硅酸钙(2CaO·SiO2)分布在赤铁矿、铁酸钙颗粒之间的渣相中。由于自熔性球团矿液相较多,受表面张力的作用,气孔多呈圆形,且比酸性球团矿的气孔大,气孔率也较高,因而强度较低。但是仍能满足运输、贮存和高炉冶炼工艺的要求。它的还原性好,除了气孔率较高的原因外,它的主要矿物赤铁矿和铁酸钙都是易还原的矿物。特别是高温还原性明显地优于酸性球团矿。实验研究表明:自熔性球团矿在高温下(>1200℃)还原时,试样的表面与中心同时出现金属铁,铁酸钙被还原时析出的CaO与SiO2结合,形成正硅酸钙(2CaO·SiO2),从而避免了SiO2与FeO形成大量的液态渣相,并提高其还原性,试样中SiO2含量愈低,其高温还原性愈好。自熔性球团矿的还原膨胀率较高,但只要含碱金属不高,焙烧制度适宜,其还原膨胀率可以控制在允许的范围之内(不大于20%)。自熔性球团矿的焙烧温度区间较窄,对焙烧工艺制度要求严格,单位产品的燃料消耗较高。