随工业快速发展,经济发展和资源环境的矛盾日趋尖锐,如何摆脱传统发展模式,走出一条科技含量高、资源消耗低、环境污染少的新型工业之路,迫在眉睫。在钢铁行业中,钢铁生产是高耗能产业,大量的高炉渣直接被排放到环境中,没有对其潜在价值进行开发应用。在新一代钢铁工艺流程中,目标是实现加工过程的轻量化、减量化、节能化,从而缓和经济发展与资源环境之间的矛盾。填芯管材的生产,以价格低廉的水化处理炉渣为填芯料,经过冷拉拔及退火处理,制作出能够替代马路隔离栅、建筑用脚手架等结构件的填芯管材。对提高钢铁废渣利用率,增加企业经济效益,减轻环境污染有重要意义。本文选用A3直缝焊管作为填芯管材拉拔的外层钢管,选用价格低廉的水渣作为填芯料,通过对拉拔力影响因素的研究,设计了各道次拉拔模具规格尺寸,完善了填芯管材拉拔生产工艺,成功拉拔出芯部紧实的填芯管材,通过后续退火处理,得到芯部填芯料结合程度好的填芯管材。通过实验和理论推导,探究了填芯管材拉拔过程芯部填芯料的致密过程和后续退火过程烧结致密机理。通过各道次拉拔实验,给出了各规格填芯管材拉拔前后密度、管壁厚度以及伸长量之间的关系。通过实验测量壁厚,依据质量守恒定律和钢管体积不变原理,得出填芯管材节材效果明显,经济效益好的优势。填芯管材经过压扁实验和三点弯曲实验,退火态芯部填芯料水渣对钢管的性能提升明显。填芯管材的生产能够满足节能减排大趋势和实际的应用条件,解决了水渣等钢铁工业废弃物的应用问题,其具有明显的市场应用前景。本文探究了水渣经过拉拔退火处理后的反应烧结机理,通过金相组织、扫描、元素分析等手段。发现原来的非晶相发生了烧结反应生成了黄长石相（CaO·Al2O3·SiO2和CaO·MgO·2SiO2固溶体）和少量的钙铁氧化物相,使填芯料的结合强度迅速增加,且随着拉拔道次的增加,填芯料退火后孔隙度降低,致密程度增强。水渣这种填芯料经拉拔退火后与外层钢管形成了冶金结合界面,在界面处形成了富含合金元素的新的界面结合。