在电力、钢铁、有色、煤炭焦化等行业生产中会产生大量余热,这部分本来可利用却被废弃的余热资源属于二次能源。合理利用余热资源能加快实现工业节能减排战略目标。高温熔渣作为钢铁行业的主要废弃物,温度高达1400～1500℃,其具备的高品位显热资源具有极大的回收利用价值。目前国内钢厂对熔渣的主要处理方式为水淬法处理后用作水泥的原料,但其余热尚未得到回收利用,该处理方式还会污染大气,浪费水资源。因此,干法粒化余热回收工艺成为目前炉渣处理领域的研究重点,其中,余热回收装置是该工艺系统的一个关键部分,自流床余热锅炉的工艺参数设计对高炉渣的显热回收效果有决定性的影响。本文对高炉渣颗粒在自流床余热锅炉内的流动及换热机理进行研究,该过程的实质是高炉渣颗粒绕流管束的过程,包含高温渣粒之间、高温渣粒与水冷壁、高温渣粒与气体之间的热交换。本文建立了渣粒系统的流动及传热模型,采用EDEM-Fluent双向耦合技术,对自流床余热锅炉内颗粒的流动及传热进行仿真,并将模拟结果与文献中实验数据进行对比,验证了采用DEM-CFD耦合方法研究渣粒流动及传热特性的准确性。重点研究了管型、渣粒直径、管束排列方式、模型出口尺寸以及渣粒初始温度对渣粒流动及传热的影响,模拟结果表明:（1）通过在壁面处布置半管,改变了渣粒的流动环境,从而改善了渣粒流动的附壁效应;椭圆管有利于渣粒间的混合从而改善运动状态,整体降温量、前三排管处的降温速率及综合传热系数最大,是改善运动状态及增强传热效果的最佳选择;（2）渣粒直径的减小对渣粒的运动轨迹曲线及死区区域没有影响,但增加了渣粒的配位数和与管壁的接触面积并减小气膜厚度,从而增强传热效果;（3）管排列方式主要影响渣粒的运动轨迹曲线和流型,叉排排列时,S形运动增强渣粒之间的掺混及与管壁面接触的几率,余热回收效果较好;（4）出口尺寸主要影响渣粒的流动速度,出口尺寸越大,渣粒的流速越快,渣粒流动和传热效果越差;（5）渣粒初始温度主要影响辐射换热量,从传热效果来说,在确保高炉渣粒化的前提下,提高进入余热锅炉的渣粒温度有利于提高余热回收效果。