·1248. 工程科学学报，第38卷，第9期 (a) ( -1=0.1 -1=0.1 ◆1=0.2 2.2 。-i=0.3 ◆1=0.2 0 20 4-1=0.3 30 1.8 20 14 10 12 3 00152.02.53.03.54.04.5 5.0 渣粒直径mm 空气流速(m·s) 10.5 (c) 10.0 -元=0.1 9.5 -=0.2 9.0 ▲-元=03 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 4 6.0 300400 500600700800 空气温度/K 图8不同导热系数中心凝固时间随渣粒直径(a),空气流速(b)以及空气温度（©）的变化 Fig.8 Change of center solidification time with diameter (a),air speed (b)and air temperature (c)at different thermal conductivities 影响. 响作用最大，来流空气温度及导热系数对渣粒的表面 导热系数越大，中心凝固时间越短，在直径大于3 凝固时间及中心凝固时间的影响作用次之，而来流空 m时，导热系数对渣粒中心凝固时间的影响作用变 气温度对其影响作用最小 大.这是由于直径较大时，渣粒内部的热传导作用变 大.直径越小，内部的热传导作用减弱，以表面对流换 参考文献 热形式为主 Wang B.Thermal balance analysis of heat recovery system for mol- 从图9(c)可见，随着来流空气温度的增大，渣粒 ten steel slag /Proceedings of China Energy and Thermal Engi- neering Annual Meeting.Xiamen,2010:341 中心凝固时间的变化并不大，因而来流空气温度对渣 (王波.熔融钢渣余热回收系统的热平衡分析/1全国热能与 粒中心凝固影响作用较小. 热工2010年学术年会.厦门，2010：341) 4结论 Liu J X,Yu Q B,Xie H Q,et al.Experimental study on waste heat recovery for metallurgical slag particles.J Northeast Univ Nat (1)通过空冷高温钢渣颗粒实验，获得空气外掠 Sai,2014,35(2):245 固态钢渣颗粒量纲一的平均Nu数实验关联式Nu= (刘军祥，于庆波，谢华清，等.治金渣颗粒余热回收的实验 0.319Rea6 研究.东北大学学报（自然科学版），2014,35(2)：245) B]Yan Q P.Overview and developing prospect of development and (2)空冷液态钢渣颗粒时，平均Nu数随着的钢 utilization industry of metallurgical slag.Recyclable Resour 渣粒径的增大而增大，随着空气流速的增大而增大，而 Circular Econ,2014,7(4):22 钢渣粒径的变化对平均Nu数的影响要比空气流速更 (闫启平.我国治金渣开发利用产业概况及发展前景.再生资 为强烈，粒径较小有利于传热.对1、2和3mm钢渣颗 源与循环经济，2014,7(4)：22) 粒，平均Nu数和Re之间的关联式分别为Wu= 4 Barati M,Esfahani S,Utigard TA.Energy recovery from high 0.406Res+0.931、Nu=0.577Res9-0.245和Nu= temperature slags.Energy,2011,36(9):5540 0.424Re0+0.721. [5]Purwanto H.Mizuochi T,Akiyama T.Prediction of granulated slag properties produced from spinning disk atomizer by mathemat- (3)通过对钢渣颗粒凝固过程受控因素分析发 ical model.Mater Trans,2005,46(6):1324 现：直径对渣粒的表面凝固时间及中心凝固时间的影 6]Guo J X,Yang B J.Research on the air-cooled waste heat recov-工程科学学报，第 38 卷，第 9 期 图 8 不同导热系数中心凝固时间随渣粒直径( a) ，空气流速( b) 以及空气温度( c) 的变化 Fig． 8 Change of center solidification time with diameter ( a) ，air speed ( b) and air temperature ( c) at different thermal conductivities 影响． 导热系数越大，中心凝固时间越短，在直径大于 3 mm 时，导热系数对渣粒中心凝固时间的影响作用变 大． 这是由于直径较大时，渣粒内部的热传导作用变 大． 直径越小，内部的热传导作用减弱，以表面对流换 热形式为主． 从图 9( c) 可见，随着来流空气温度的增大，渣粒 中心凝固时间的变化并不大，因而来流空气温度对渣 粒中心凝固影响作用较小． 4 结论 ( 1) 通过空冷高温钢渣颗粒实验，获得空气外掠 固态钢渣颗粒量纲一的平均 Nu 数实验关联式 Nu = 0. 319Ｒe 0. 607 ． ( 2) 空冷液态钢渣颗粒时，平均 Nu 数随着的钢 渣粒径的增大而增大，随着空气流速的增大而增大，而 钢渣粒径的变化对平均 Nu 数的影响要比空气流速更 为强烈，粒径较小有利于传热． 对 1、2 和 3 mm 钢渣颗 粒，平 均 Nu 数 和 Ｒe 之 间 的 关 联 式 分 别 为 Nu = 0. 406Ｒe 0. 569 + 0. 931、Nu = 0. 577Ｒe 0. 539 － 0. 245 和 Nu = 0. 424Ｒe 0. 563 + 0. 721． ( 3) 通过对钢渣颗粒凝固过程受控因素分析发 现: 直径对渣粒的表面凝固时间及中心凝固时间的影 响作用最大，来流空气温度及导热系数对渣粒的表面 凝固时间及中心凝固时间的影响作用次之，而来流空 气温度对其影响作用最小． 参 考 文 献 ［1］ Wang B． Thermal balance analysis of heat recovery system for mol￾ten steel slag / / Proceedings of China Energy and Thermal Engi￾neering Annual Meeting． Xiamen，2010: 341 ( 王波． 熔融钢渣余热回收系统的热平衡分析/ /全国热能与 热工 2010 年学术年会． 厦门，2010: 341) ［2］ Liu J X，Yu Q B，Xie H Q，et al． Experimental study on waste heat recovery for metallurgical slag particles． J Northeast Univ Nat Sci，2014，35( 2) : 245 ( 刘军祥，于庆波，谢华清，等． 冶金渣颗粒余热回收的实验 研究． 东北大学学报( 自然科学版) ，2014，35( 2) : 245) ［3］ Yan Q P． Overview and developing prospect of development and utilization industry of metallurgical slag． Ｒecyclable Ｒesour Circular Econ，2014，7( 4) : 22 ( 闫启平． 我国冶金渣开发利用产业概况及发展前景． 再生资 源与循环经济，2014，7( 4) : 22) ［4］ Barati M，Esfahani S，Utigard T A． Energy recovery from high temperature slags． Energy，2011，36( 9) : 5540 ［5］ Purwanto H，Mizuochi T，Akiyama T． Prediction of granulated slag properties produced from spinning disk atomizer by mathemat￾ical model． Mater Trans，2005，46( 6) : 1324 ［6］ Guo J X，Yang B J． Ｒesearch on the air-cooled waste heat recov- ·1248·