高炉熔渣的显热是一种高品位的余热资源,目前对其回收利用的比较少。高炉渣的处理方法主要采用水淬法,然而该方法存在着诸多弊端,干法粒化优于水淬法,已经受到广泛关注。本文设计了用于回收干法粒化得到的高温渣粒余热的实验装置——液-固换热器,主要分析了固体颗粒与换热面的传热机理,分别研究了渣粒直径、渣粒流速、换热管排列方式、水的雷诺数Re和水的流动方式对换热器综合传热系数、渣侧换热系数、第一排换热管处渣粒的温降速率和热回收率的影响规律。实验结果表明:(1)换热器的综合传热系数和渣侧换热系数随着渣粒直径的增加而逐渐减小,随着渣粒流速的增加而逐渐增大;换热管叉排排列时换热器的综合传热系数和渣侧换热系数高于顺排排列时换热器的综合传热系数和渣侧换热系数;水的雷诺数Re及其流动方式对综合传热系数和渣侧换热系数基本没有影响。(2)渣粒的温降速率随着渣粒直径的增加而逐渐减小,随着渣粒流速的增加而逐渐增大,当渣粒流速大于1mm/s时,渣粒的温降速率大于10℃/s。换热管叉排排列时的温降速率一直大于顺排排列时的温降速率;水的雷诺数Re对温降速率没有影响;水顺流流动时渣粒的温降速率大于水逆流流动时渣粒的温降速率。(3)换热器的热回收率随着渣粒直径的增加而逐渐降低;随着渣粒流速的增加,热回收率先增高后降低;当渣粒流速低于1mm/s时,换热管叉排排列时换热器的热回收率明显高于顺排时换热器的热回收率,当渣粒流速高于1mm/s时,叉排时换热器的热回收率略高于顺排时换热器的热回收率;当水的雷诺数Re较大时,其对热回收率没有影响,水逆流流动时的热回收率高于水顺流时的热回收率。结合各影响因素对渣侧换热系数的影响规律,整理出关于渣侧换热的实验关联式,其在一定参数范围内具有较强的适用性。以上结果可以为半工业化实验做准备。