随着我国钢铁工业的发展以及钢铁需求量的增长,钢渣作为钢铁生产过程中的副产品,其排放量也逐年增加。由于其排出温度高,产量大,如果不能进行合理的处理并加以利用,不仅是对二次资源和能源的极大浪费,而且还会对环境造成很大的污染,因此,钢渣的综合利用问题逐渐引起了我国钢铁行业同仁的重视。炼钢过程中排出的熔融钢渣温度达1450℃-1650℃,蕴含热量约2000MJ/t,相当于61kg标准煤,属于高品质余热资源,极具开发利用价值。然而,目前国内关于钢渣热量回收方面的研究很少,钢渣的余热回收技术还不成熟,现有处理工艺都有各自的优缺点。很多钢铁企业都是采用水冲渣,不仅热回收率低,浪费大量的水资源,而且处理后的渣粒不均匀,有的处理方式甚至还会产生含硫水蒸汽,对环境造成污染；此外还有风淬法、粒化轮法、滚筒法等钢渣处理工艺,但是都是以提高冷渣性能、减少耗水量、降低环境污染等为目的,而并没有考虑热量的回收问题。在能源紧张、提倡综合用能的时代,如何能够实现钢渣余热的高效回收,是我国钢铁企业高度关注的研究课题之一,同时也是一个世界性的前沿课题和技术难题。因此,加速研究开发钢渣余热回收利用技术是目前钢铁工业亟待解决的一个重要研究课题。基于此,本文提出了一种钢渣余热回收系统,通过对流和辐射换热,将钢渣显热传递给温度相对较低的空气以及水冷壁。该系统能够在有效回收高温钢渣余热的同时,满足对钢渣后续处理的要求。本文首先建立了钢渣余热回收的三维数值计算模型,利用CFD数值模拟软件FLUENT对设计方案中的的流动传热过程进行了数值模拟,分析其流场及温度场分布,在此基础上,研究探讨了入口不同风速和风温大小对出口处空气平均温度以及热回收效率的影响,为该系统的工程应用提供了一定的设计依据。模拟结果表明：随着入口风速的增加,钢渣余热回收效率逐渐升高,钢渣温度逐渐越低,但是出口处回收到的空气温度也逐渐降低,使得后续换热设备的传热温差减小,传热面积增加,成本上升,而且随着入口风速的增加,空气流量也越来越大,大风量对送风设备的要求也是非常高的。随着入口风温的升高,空气出口温度逐渐升高,有利于后续的回收利用；由于换热温差的减小,钢渣出口温度也相应升高；而热回收效率随着风温的升高而逐渐降低。因而要想获得较高的出口空气温度,必然会使钢渣的排出温度也很高,浪费能量,而且热回收效率也不高。因此选择合适的入口空气速度与温度需要综合考虑热量回收效益以及设备的成本等因素。当系统入口风温取180℃,风速为8m/s时,得到空气出口平均温度为724K(451℃),钢渣平均温度为1170K(897℃),热回收效率达22.4%。回收到的高温空气经后续换热设备降低温度后循环利用,钢渣经处理后仍可继续进行下一道工序,不影响原有钢渣处理工艺,对接容易,无扬尘问题。