钢渣是钢铁生产的副产品,其数量约占钢产量的10%~15%。随着我国钢铁需求量的增长和钢铁工业的发展,钢渣的排放量日益增大,开发钢渣的综合利用技术对于防止环境污染和促进钢铁工业的长期可持续发展有十分重要的意义。目前熔融炉渣能够被回收利用的部分,也只是被简单地冲成水渣作为生产水泥的骨料,对于钢渣所含的丰富热量却还没有能够得到充分的利用;就目前而言,钢渣的余热回收技术还不成熟,现有的处理方法都有自己的优缺点,但是每种方法的核心是要使熔渣粒化,以及粒化后的热回收,使钢渣粒度满足各种用途的要求。液态钢渣气淬过程换热分析与计算是利用计算机实现的一种新的手段,应用这一手段可把实验所需的财力和物力减小到最低限度,而且使结果更加符合实际。采用FLUENT解决熔融钢渣凝固的相变传热及相变后的冷却问题的方法,目前在国内外还未见报道。建立了球形熔渣的物理和数学模型,采用现代CFD设计软件FLUENT对各种形式的熔渣破碎后的凝固过程进行了数值模拟。对单个0.7mm、1mm、2mm、3mm、5mm、7mm直径渣粒在不同风速、不同冷却氮气初始温度条件下的冷却过程进行数值模拟研究,得到了熔渣冷却过程的温度场分布、相界面移动规律;研究了渣粒各层温度随时间变化的规律,渣粒直径、冷却气流温度、冷却气流速度对渣粒冷却速度的影响。所得到的结论对相变问题的数值模拟以及钢渣显热回收装置的设计具有重要的参考价值。