钢铁工业过程中的高温余热主要存在于钢材、废气和熔渣中,熔渣作为冶金过程终端副产品每年产量约7.5亿吨,温度高达1500℃,其热量完全回收理论计算值相当于4千万吨煤。目前,熔渣处理工艺热回收率低,造成余热资源浪费。因此,建立经济环保的熔渣余热高效回收系统对钢铁工业节能降耗具有重要意义。本文通过热回收率和造粒性能等关键参数分析了国内外熔渣余热回收物理法和化学法现状,基于现有工艺的不足,提出了一套废塑料-烟气-熔渣余热回收系统,结合炼钢实际,研究了利用钢渣余热气化废塑料制备富氢合成气,减排转炉烟气二氧化碳工艺的热力学机制,并开展了该体系在鼓泡流化床反应器内的流化换热数值模拟,主要研究内容和结果如下:（1）采用Gibbs自由能最小法研究温度、压力、H2O/Plastic（P）、CO2/P、Steel Slag（SS）/P等工艺参数对合成气制备效率和二氧化碳减排深度的影响,此外,讨论了终端产品质量调控制备甲烷或甲醇时,废塑料和气化剂量对反应系统热平衡的影响。结果表明:（1）H2、CO产率和CO2转化率随温度升高而升高,随压力升高而降低,H2O/P对H2产率有促进作用,对CO产率和CO2转化率没有,CO2/P对CO产率有促进作用,对H2产率和CO2转化率没有。（2）废塑料消耗量随温度升高而增加,所需气化剂随温度升高而减少。（3）当温度、压力、H2O/P、CO2/P和SS/P分别为800-1000℃、1.0atm、1-2.0、1.2-3.0和1.0时,该系统的最大合成气产率为44.82-64.13%H2和88.88-135.69%CO,在CO2减排深度方面,当温度、压力、H2O/P、CO2/P和SS/P分别为800-1000℃、1.0atm、0-0.8、0.4-1.2和1.0时,该工艺的减排深度可达到75.17-90%。（2）通过数值模拟方法研究了该体系在鼓泡流化床反应器中的流化换热特性,考察不同烟气-水蒸气流速下钢渣体积分数和气体速度矢量分布、气泡和压力变化规律,在最佳烟气-水蒸气流速下,进一步考察该体系温度场分布规律。结果表明:（1）当烟气-水蒸气流速为0.4m/s、0.6m/s、0.8m/s和1.0m/s时,鼓泡流化床反应器分别处于散式流化状态、鼓泡流化状态、节涌流化状态和湍动流化状态。（2）气泡处烟气-水蒸气速度矢量分布密集,烟气-水蒸气流速越大,速度矢量分布和压力分布越紊乱。（3）钢渣初始温度越高,烟气-水蒸气温度越高,在0.16m处达到峰值。（4）鼓泡流化床底部钢渣堆积区域换热强烈,烟气-水蒸气和废塑料升温迅速,废塑料颗粒在流化床底部能达到气化所需温度,因此,鼓泡流化床适合作为废塑料-转炉烟气-钢渣余热回收工艺的气化反应器。