高炉是钢铁生产的重要设备,新建或大修高炉的烘炉及炉缸的侵蚀是限制高炉寿命的主要因素。目前,国内高炉烘炉设计往往依靠经验且缺少科学的理论数据支持,导致了高炉投产后炉缸侵蚀加快进而限制了高炉服役寿命;鉴于此:本文测定了炉缸填料层捣打料热物性与力学性能参数,推导了准确的对流换热系数表达式,探讨了不同因素对烘炉的影响并对炉缸进行了热应力分析计算,提出了一种具有通用性的烘炉传热计算模型和分析方法。具体内容如下:（1）通过实验结果得出了沥青结合捣打料和树脂结合捣打料导热系数、线膨胀系数、抗压强度之间存在的差别及各自随温度的变化关系,并给出了随温度变化的关联式。为高炉烘炉的传热分析与热应力计算提供了准确的数据支持。（2）结合对流传热学理论,利用准数关联式推导了不同水速（层流、过渡流、紊流）状态下管内强制水冷的对流换热系数计算表达式;利用ANSYS软件建立高炉炉缸侧壁模型,并利用等效热阻理论对冷却壁气隙进行等效替换,提高了模型分析的准确性;通过对比砖衬热面热流量值的方法验证了准数关联式与经验公式法所适用的条件。（3）建立高炉炉缸侧壁烘炉模型,以高炉正常生产条件下保证冷却壁热端填料层固化为依据确定了烘炉的温度界限,对炉缸侧壁进行稳态与瞬态热分析,探讨了不同冷却水速、外界空气温度、内外填料导热系数对炉缸烘炉的影响;建立炉底中心部位模型,分析了不同冷却水速下填料层的温度变化。建立的传热计算模型与分析方法对炉缸烘炉传热分析具有一定的通用性,可以对初步制定的烘炉制度作评估和完善。（4）基于热弹性力学原理,在高炉烘炉热分析的基础上,采用间接耦合的方法对炉缸进行热-结构耦合分析,分析了不同铁水温度与炉内压力对炉缸应力的影响;并对炉壳强度进行了校核。