【摘 要】
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高炉渣是钢铁生产过程中伴随产生的副产物,含有大量未被利用的余热。目前工业生产中主要使用水淬法处理高炉渣,不仅无法回收高品质的余热,而且浪费了大量水资源,污染环境。干式离心粒化法解决了水淬法的缺点,但在该工艺中粒化后的高炉渣如何进行高效余热回收缺乏相关研究。因此本文在建立流化床余热回收装置基础上,针对粒化高炉渣在流化床中的流化换热过程进行数值仿真及实验研究,主要研究内容如下:（1）分析了粒化高炉渣流
【基金项目】
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国家重大专项课题“液态熔渣高效热回收与资源化利用技术”（2017YFB0603602-03）； 山东冶金节能产业研究院项目“发电及蒸汽利用的高炉熔渣余热高效回收技术研究”；
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高炉渣是钢铁生产过程中伴随产生的副产物,含有大量未被利用的余热。目前工业生产中主要使用水淬法处理高炉渣,不仅无法回收高品质的余热,而且浪费了大量水资源,污染环境。干式离心粒化法解决了水淬法的缺点,但在该工艺中粒化后的高炉渣如何进行高效余热回收缺乏相关研究。因此本文在建立流化床余热回收装置基础上,针对粒化高炉渣在流化床中的流化换热过程进行数值仿真及实验研究,主要研究内容如下:（1）分析了粒化高炉渣流化换热过程,并对相关的粒化高炉渣流化参数进行了计算,建立粒化高炉渣在流化床中的流化换热模型,采用双欧拉流体控制方程,结合粒化高炉渣的特性对相间动量守恒方程及相间能量方程进行封闭。（2）针对粒化高炉渣在流化床中的流化换热过程建立欧拉-欧拉双流体模型,并依据粒化高炉渣特性进行了数值仿真模拟。研究了布风板通孔率、渣粒粒径和流化风速等参数对粒化高炉渣流化换热特性的影响规律;获得了不同工况下流化床内速度场、气固相界面分布及温度场等状态变化。（3）搭建了粒化高炉渣流化换热装置实验系统,针对粒化高炉渣在流化床中的流化特性进行了实验研究,主要探索了布风板通孔率、渣粒粒径和流化风速等参数对粒化高炉渣在流化床中流化的影响,并对得到的结果与仿真结果进行对比,验证了仿真的准确性;在此基础上利用粒化高炉渣换热有关的仿真数据,对粒化高炉渣在流化床中的换热效率进行分析计算。综上,本文针对粒化高炉渣的流化换热过程进行了数值仿真及实验验证,获得了不同工况下流化床内速度场、气固相界面分布及温度场等参数,为粒化高炉渣在流化床中的流化换热规律及换热效率计算提供了依据,推动粒化高炉渣流化床余热回收技术的发展。
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