P-S转炉是铜锍吹炼的主要设备。铜转炉用耐火材料的研究和炉衬设计备受关注。本文结合铜锍吹炼过程耐火材料的损毁情况，根据转炉的设计现状和当代CAD技术的发展趋势，应用数值模拟、计算机辅助设计CAD、等方法来准确描绘耐火材料的工作环境和三维实时模拟，研究了炼铜转炉炉衬用耐火材料的优化设计方法，并开发出了炉衬设计专用CAD系统。进一步构建了转炉炉衬设计CAD系统的设计数据库和知识库，对所提出的CAD系统进行了实际设计，并将其应用于实际设计任务中。结果表明：利用CAD系统能很好地完成各种卧式转炉设计，能够全部快速准确地给出设计中所涉及的耐火砖的砖型(包括人力难以计算的)及所有耐火砖的单砖体积；进而准确计算出整个炉体所用耐火材料总量。此外，而且在电脑上三维实时呈现出所设计的砖和炉体结构。CAD方法的应用将优化耐火材料炉衬结构，提高炉衬设计的合理性、准确性和高效性，对提高转炉的使用寿命意义重大。 经过近10项设计任务的实践，该系统对计算量大，计算精度要求较高、图形信息处理量大、要求紧的设计任务能很好地适应，并可节约大量的人力和物力。虽然本系统是就炼铜转炉开发的，但经过设计条件及设计参数的调整，已经可以用于高炉，电炉，炼钢转炉等的炉衬设计，同样取得了良好的使用效果。