王志刚，王瑞祥，徐明明，张红亮

(1.中南大学 冶金与环境学院，湖南 长沙 410083；2.中国瑞林工程技术股份有限公司，江西南昌 330038；3.江西理工大学，江西赣州 341000)

我国是世界有色金属及钢铁第一大国，“强化冶金”是实现节能降耗和环境保护的重要手段[1]。随着冶炼强度的不断加大，炉衬的保护技术变得越来越重要。目前国内外通用的解决方法是在砌砖之间敷设具有高热导率的纯铜水套，即预埋纯铜管的纯铜水套[2-5]。然而，纯铜水套存在3个重要缺点：1)在纯铜铸造温度下，所预埋纯的铜管极易变形甚至熔化，铸造成品率低；2)纯铜熔点仅为1 083℃，而炉窑内温度为1 300～1 600℃，在水套使用过程中，水量、水压或水温稍有波动，水套即可能熔穿，并且很难更换；3)研究表明，纯铜导热系数过高也存在危险的负面作用，即容易发生冷却水局部过热汽化，产生“汽锤”[6]。因此，开发内部采用合金管而本体仍采用纯铜的合金水套是炉衬保护技术重要的研究方向之一[7-10]。

在铜闪速熔炼过程中,反应塔内壁挂渣层对生产过程有着正负两方面的影响。反应塔内壁形成一定厚度的挂渣层，可防止或减缓高温炉料对塔壁炉衬的严重冲蚀，提高炉体寿命；但反应塔内壁挂渣层的形成减小了塔内有效反应空间，降低了设备产能。因此，实时掌握和了解反应塔内壁的挂渣状况，有利于现场操作人员及时调整工艺参数，这对强化生产和提高炉体寿命具有重要意义[11]。邹小平等采用有限差分法，研究建立了三维圆柱坐标下的反应塔炉壁温度场及内壁挂渣数学模型和仿真系统，并对反应塔水套间距及烟气温度对炉壁温度场和内壁挂渣的影响进行了仿真研究。……