我国钢铁工业能耗巨大，现如今为节能降耗、高效回收高炉熔渣显热，急需开发新型的干式粒化工艺替代传统的高炉渣水淬粒化工艺。而高炉渣作为一种具有潜在活性的胶凝材料，在建材工业中起着越来越重要的作用，已经成为水泥混凝土不可或缺的功能性材料。在目前改变高炉渣粒化工艺的背景下，新型干式粒化工艺制得高炉渣的品质性能成为众多建材研究者十分关注的问题，因此，本文旨在对干式粒化工艺制得高炉渣的质量性能进行细致深入的研究。试验以工业石灰石、粉煤灰等为原料，模拟实际高炉炼铁工艺制备高炉渣，首先采用均匀设计方法研究了高炉渣化学组成对高炉渣结构性能的影响，经回归分析得出：四元碱度是影响高炉渣玻璃体含量的关键因素，三因素对高炉渣玻璃体含量影响的主次顺序为四元碱度>SiO₂/Al₂O₃比值>CaO/MgO比值。对7d、28d活性指数的回归分析得出：7d活性指数主要受四元碱度和SiO₂/Al₂O₃比值的影响，而28天活性指数主要受SiO₂/Al₂O₃比值的影响。同时结合XRD、TG-DTA和IR等分析手段，对合成高炉渣的结构特性与水硬活性的关系进行了探讨。综合考虑高炉渣的形成工艺和排渣冷却过程，试验首先选定风冷的冷却方式，然后采用正交试验方法，研究升温速率、出渣温度、熔渣在炉缸的保温时间和冷却速率四个工艺参数对高炉渣结构性能的影响，获得了各工艺参数对高炉渣形成过程及性能的影响规律，优化出高炉渣形成过程的最佳工艺参数。同时对不同工艺制得高炉渣的物相结构检测表明，提高出渣温度、加快冷却速率并且延长熔渣的保温时间，可以降低高炉渣硅酸盐和铝离子的聚合度。重要的是，通过该研究重新认识了高炉渣玻璃体含量与其水硬活性之间的关系，两者并未呈现良好的正相关关系，高炉渣中存在适量的结晶对其水硬活性是有益的。此外，结合相图和热重差热分析，对高炉渣形成过程中主要的化学反应特性进行初步理论分析，为高炉渣形成过程的工艺控制和品质调控提供了一定的理论依据。