钢渣中含有约4~35%的FeO_x，换算为金属铁含量约为3~10%，我国每年钢渣排放量超过1亿吨，大量的Fe随着钢渣流失而未得到回收利用。同时，正是由于钢渣中FeO_x含量偏高，尤其RO相的存在，使得钢渣胶凝活性低，限制了钢渣在建材工业的利用。本论文提出利用钢铁厂自有的废渣煤矸石和劣质粉煤灰具有还原、组分调节的特点，作为调节材料对钢渣进行模拟在线重构，还原回收钢渣中的铁并形成类矿渣结构改善余渣的胶凝活性。该研究对实现钢渣的高附加值综合利用具有重要的意义。论文通过对FeO_x高温还原反应热力学研究，结合钢渣在线处理过程，分析钢渣中FeO_x还原反应的过程、顺序及反应结果，以确定还原组分的加入量。在此基础上选取热焖法高碱度高铝质和高碱度低铝质及滚筒法高碱度低铝质三种钢渣，加入不同种还原组分，在实验室进行高温还原试验，验证在还原组分充足的条件下，钢渣中铁还原回收效果及对余渣性能的改善作用。最后，利用钢铁厂自有的废渣煤矸石和劣质粉煤灰，针对适于在线处理过程，研究了钢渣的组成与结构、调节材料的种类（化学组成）与掺量对对铁回收效果和余渣胶凝活性的影响。结果表明：（1）熔态钢渣在线处理过程C与FeO_x还原反应更容易发生，三种铁氧化物的还原反应可同时进行，只有在还原组分充足的情况下，将钢渣中的FeO_x全部还原为Fe，才能消除RO相对胶凝活性不利的影响。（2）在还原组分充足的条件下，马钢、韶钢、宝钢三种不同来源钢渣的铁回收率均可到90%以上，粗铁品位可达75~87%之间。余渣水淬后形成了以玻璃体为主的“类矿渣”结构，28d活性指数可比原钢渣提高20%以上。（3）当调节材料中还原组分含量刚好可还原钢渣中全部铁氧化物且渣可熔融的条件下，铁的还原回收率最高。韶钢、宝钢低铝质钢渣重构后化学组成类似矿渣，马钢高铝质钢渣重构后化学组成与高铝水泥有所相似，前者胶凝活性更高。（4）结合在线重构过程并综合考虑铁回收效果和余渣胶凝活性，马钢钢渣宜掺加20%劣质粉煤灰还原重构，铁还原回收率可达82.0%，余渣28d活性指数为84.0%；韶钢钢渣宜掺加25.7%煤矸石还原重构，铁还原回收率可达96.0%，余渣28d活性指数为84.4%；宝钢钢渣宜掺加30%煤矸石还原重构，铁还原回收率可达92.8%，余渣28d活性指数为87.5%。研究成果为还原钢渣中铁氧化物奠定了理论基础，为在线处理过程中回收铁的同时提高余渣胶凝活性提供了理论依据和技术支撑，将有效促进钢渣高附加值综合利用。