固硫灰是循环流化床锅炉燃煤脱硫产生的废弃物，因其化学成分、物相等方面的特殊性，在应用过程中存在一系列问题，目前固硫灰多以堆存为主。研究表明，将固硫灰粉碎至10μm以下有助于改善其应用性能，但利用现行机械粉碎方式难以实现此目标，且粉碎后粉体粒度分布不佳。空气气流磨可实现超细粉磨，但能耗过高难以实现规模化生产。以余热蒸汽为动力的蒸汽气流磨具有粉碎能力强、能耗低、产量大、产品粒度小和粒径分布范围窄等特点，具备大规模低成本生产超细固硫灰的潜能。本文以峨胜水泥有限公司-厂2＃旋转窑窑头锅炉产生的余热蒸汽为动力，采用一套蒸汽气流磨原型机制备超细固硫灰，研究了工艺系统参数对固硫灰粉碎效果的影响。应用ANSYA-FLUENT软件模拟了余热蒸汽在粉碎系统中的温度和速度分布状况，以此为基础对工艺系统进行设计改进和优化，并使用CATIA建立三维模型和进行虚拟装配。主要结果如下：　　 (1)对工艺系统参数的研究发现，蒸汽气流磨选粉机转速和产品粒度有直接的关系，粒度随着选粉机转速上升而下降，但并不是转速越快粒度就越小，而是达到一个数值以后变化趋缓最终甚至有上升趋势。蒸汽的压力参数和喷嘴的直径对粒度亦具有相似的影响规律。　　 (2)模拟发现，在实验的工况条件和喷嘴尺寸下，过热蒸汽在喷嘴中的加速并不能达到最大值，而是在出口处速度衰减很快，在粉碎腔犄角区域几乎没有流体流动；整个腔体内温度呈现一种倒挂的现象，即粉碎区温度低于选粉区，这与实测的温度分布相似。　　 (3)基于对工艺系统参数的研究和模拟，对蒸汽气流磨粉碎系统进行设计改进和优化，并制造了一套新的装备。新装备改进了系统的加料、进气装置，提出一种新的粉碎系统结构模型；设计了油冷和水冷混合的选粉区主轴散热装置为；改进收尘器结构，为适应不同材料的生产，改选稳定性更好的聚四氟乙烯(特氟纶)为材质的过滤袋。　　 本论文研究成果可为利用水泥厂余热蒸汽做动力的超细粉碎系统的设计和操作提供有益的借鉴。