我国的钢铁厂遍布全国各地,近20年来,钢铁的产量位居世界首位。高炉是作为炼铁的主要设备之一,它的长寿技术是至关重要的。高炉由上到下主要分为:炉顶、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底。高炉炉腰下部结构包括炉腹至炉缸炉底区域。目前,国内外各高炉普遍存在炉腹区所受热载荷冲击大,冷却壁本体因热应力过大导致破裂受损等问题,从而影响其寿命。高炉在工作过程中,炉缸炉底区域与高温液态铁水直接接触,被烧穿现象时有发生。简而言之,炉腹、炉缸和炉底是影响高炉长寿的薄弱环节。因此,对高炉炉腰下部结构进行传热及力学性能分析研究势在必行。以某钢厂高炉为研究对象,围绕高炉炉腹、炉缸炉底结构的传热特性及力学性能展开研究,研究的主要内容包括:（1）建立高炉炉腹区结构有限元模型,在现有工况条件下,对其进行数值模拟,分析无渣皮覆盖条件下,高炉炉腹区结构温度场、热应力场分布情况。（2）高炉冷却壁的冷却作用主要是通过冷却水与管内壁面之间换热实现的。对流换热系数与传热表面的形状和尺寸、流体的流动状态、流体的物理性质等有关。针对近几年出现的异型管（双圆管、三圆管、椭圆管、正六边型管和矩型管）铜冷却壁,通过准则数方程,计算了不同流速状态下各管壁与冷却水之间的对流换热系数。在冷却壁异型水管相同周长和相同横截面积两种情况下比较其传热特性。分析不同短长轴比例对矩型管和椭圆管冷却壁最大热应力的影响,对冷却水管管型进行优选。（3）以短长轴比为0.6的椭圆管冷却壁为研究对象,分析了单一因素（炉气温度、镶砖厚度）、多因素相互作用（冷却壁本体厚度和冷却水管长轴半径、冷却水温和冷却水速）对冷却壁传热和力学特性的影响。（4）对高炉烘炉质量进行探讨,以高炉炉缸炉底捣打填料最高温度为判断标准,分析冷却条件对烘炉质量的影响。对停水烘炉的可行性进行探讨,改进高炉的烘炉条件,为高质量烘炉的实行提供参考。