高炉循环冷却水系统对高炉的正常运行至关重要。如果冷却水水质出现问题，将导致冷却壁水管内部结垢，不仅影响传热，降低设备的冷却能力，而且还会增加系统阻力，使生产的能耗增加。因此，冷却水的水质良好与否对于冷却壁的使用年限，高炉的使用寿命具有重要意义。目前，高炉循环冷却水系统主要采用加阻垢剂和缓蚀剂来预防循环水水质恶化引起的结垢和腐蚀，但大量使用磷酸盐、锌盐及铬盐配方的阻垢剂，已造成水体污染。超声波阻垢技术因具有自动化程度高、工作可靠、运行费用低以及环境污染小等特点，目前已在石油、化工、电力以及供暖等行业得到了广泛的应用，并且取得了良好的效果。本文利用自制小试装置模拟高炉冷却壁循环水管路换热过程，利用Ca²⁺浓度作为控制参数讨论了超声波频率、超声功率和循环水流速对CaCO₃结垢过程的影响，分析了超声波频率、超声功率和循环水流速与模拟水样中Ca²⁺浓度和电导率之间的关系，论文还从微观角度分析了超声波作用下CaCO₃晶体形态的变化特征，为今后超声波处理高炉循环冷却水的研究提供了参考依据。试验对三个因素的指标进行了分析，各因素对Ca²⁺浓度的影响主次顺序为：超声频率＞循环水流速＞超声功率，各因素水平的最佳组合为：超声频率30kHz，循环冷却水流速0.6m/s，超声功率为400W（100W/cm²）。微观分析表明超声波的空化效应所产生的微观能量缩短了碳酸钙晶体的成核诱导期，晶体稳定于小晶体或文石状态。将超声波技术应用于炉底、风口、热风阀及冷却壁热交换器防垢，可提高系统换热效率，防止因积垢导致的部件损坏，增加其使用寿命，从而达到降低生产成本的目的。