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液态钢渣是炼钢生产过程的副产品,其温度可高达1500℃,液渣余热资源具有很高的回收价值。钢渣的处理方法可直接影响到钢渣显热回收和渣粒的再资源化利用。液态钢渣气淬粒化工艺即可将液态钢渣进行有效的粒化,节省二次破碎的费用;同时还可以以氮气为介质对钢渣的热量进行余热回收,使钢渣资源得到最大程度的应用。钢渣粒化过程是一个相当复杂的过程,这一过程涉及到传热与相变等问题,因此,液态钢渣的粒化效果受到诸多因素的影响,主要包括以下几种:拉瓦尔喷嘴直径、气体射流流量和压力、钢渣表面张力、钢渣粘度等因素。整个气淬粒化工艺分为两部分:钢渣粒化过程和渣粒凝固过程。利用流体力学软件FLUENT对钢渣的粒化过程和凝固过程进行了模拟与计算,从而揭示钢渣粒化过程中流场与温度场的分布规律,渣粒凝固温度场分布规律,以及粒化室内渣粒分布规律,为液态钢渣粒化及钢渣热量回收提供理论支撑。液态钢渣气淬粒化工艺的主要目的之一就是对液态钢渣的热量进行余热回收。粒化过程中热量的传递大致可分为以下几个阶段:射流冲击液态钢渣换热阶段,渣粒飞行过程渣粒之间碰撞换热阶段,液态渣粒凝固换热阶段。射流冲击液态钢渣换热阶段中,氮气射流与液态钢渣之间的换热以对流传热为主。渣粒飞行过程渣粒之间碰撞换热阶段包括:两个渣粒的对流传热,渣粒碰撞后,内部的传导传热,以及两个渣粒之间的辐射传热。液态渣粒凝固换热阶段以辐射和对流传热为主。掌握热量的分布规律及传递方式对钢渣显热回收具有重要的意义。