1. 研究目的与意义（文献综述）

随着高炉炼铁技术的不断进步，高炉生产朝着优质、高产、低耗和长寿的方向发展。而随着高炉炉容大型化、生产高效化，高炉的利用系数和冶炼强度 不断提高，导致高炉炉腹、炉腰和炉身下部等部位热负荷上升，同时高炉炉况的波动引起软熔带位置频繁上下移动，反复出现的热冲击、挤压、磨损、化学侵蚀，使高炉炉腹、炉腰和炉身下部等部位的工作环境异常恶劣，加速了耐材的侵蚀和冷却设备的损坏^[1,2,3]。国内外高炉生产实践表明，由于高炉冷却设备损坏引起高炉停炉大修的比例超过27%^[4]。

众所周知，高炉的使用寿命越长，经济效益也就越明显，而高炉的使用寿命与高炉的冷却系统密切相关，所以国内从事炼铁的工作人员一直竭力追求高炉的高寿命。近些年来生产操作、设备性能、控制技术、以及其它相关技术的不断发展，给延长高炉使用寿命创造了有利条件。近几年国外很多高炉寿命已长达15年甚至更长，而国内低水平高炉寿命平均只有9年左右，甚至更短，如何延长我国高炉使用寿命，追赶上国外先进国家的技术水平，已成为我国技术工作者的重要的研究方向^[5,6]。

影响高炉的使用寿命的因素较多，但最重要的莫过于高炉冷却系统的好坏。这是因为高炉的热负荷热量散发主要集中在冷却设备上，高炉的冷却设备一旦不能正常工作，高炉炉内温度将瞬间倍增，进而造成高炉无法正常工作，最终导致高炉的寿命结束^[7]。从近几年我国高炉冷却设备应用选择来看，冷却板与冷却壁相结合为最主要的方式，这种冷却效果远远好于单用冷却壁的冷却形式，因此冷却板的冷却程度好坏将直接影响高炉的使用寿命^[8,9]。国内选用板壁结合冷却设备的公司，如宝钢高炉的使用寿命已长达将近15年，昆钢高炉的使用寿命也将近10年以上^[10,11]。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

1、进行文献调研，了解国内外铸铜冷却板及铸铜冷却壁研究概况和发展趋势；

2、掌握三维建模软件pro/e和凝固模拟软件的使用，并建立拟生产的铸铜冷却板三维模型；

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需软件和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第4－8周：按照铸件工艺设计方案，凝固模拟优化工艺，并确定成分及熔炼工艺。

第9－12周：制备铸件，分析铸件的组织和性能，研究成分、组织和性能之间的关系。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]宋家齐,胡静.高炉铜冷却壁的技术进展[j].炼铁, 2006, 25(6):56.

[2]佘京鹏,陈钢,许领舜,等.对高炉铜冷却壁应用特性的几点认识[j].炼钢,2013,32(4):22.

[3]qi liu,shusen cheng.heattransfer and thermal deformation analyses of a copper stave used in the bellyand lower shaft area of a blast furnace[j].international journal of thermalsciences,2016,100:202-212.