现代高炉结构复杂、容积增大，使大修所需的时间和费用急剧增加。高炉炉衬的使用寿命决定一代炉龄的长短，因此，延长高炉的炉役寿命是高炉工作者关注的重要课题。对高炉砌体结构温度场的研究是高炉炉衬结构研究的一项基础研究，就单一冷却板和单一冷却壁结构炉衬，国内外相关资料从不同侧面进行了许多相关研究。 对于大型高炉，密集式铜冷却板与冷却壁结合的炉衬结构是使高炉寿命达到18～20年的一项重要保证措施。这种炉衬结构由英国HOOGWENS公司提出并成功实践。但由于缺少可直接参考的文献资料，要使这种炉衬结构成功应用于我国的高炉上，必须对炉衬材料、结构和冷却条件等进行专项系统研究。 本文以宝钢新建4号高炉炉衬结构为原型，建立了这种炉衬结构三维温度场数学模型。数学模型中均以多类边界条件处理边界传热问题，增加了数学模型对复杂炉衬结构和多种操作参数模拟的适应性，为指导高炉炉衬的合理设计和操作参数的优化提供了软件平台。作为数学模型的应用，文中对典型炉衬结构和炉内渣皮形成与脱落时温度场的变化进行了定性、定量分析。实践结果证明，应用传热学理论、数值模拟方法、计算机语言对炉衬砌体的温度场进行研究，可以分析炉衬和冷却板不同结构参数、物性参数以及工艺参数对温度分布的影响，对炉衬材料的选择以及冷却参数的优化有重要的参考价值。