鼠笼式制丹炉主要是将物料铅膏冶炼还原成红丹和黄丹的一种换热设备,随着研究方法的不断完善,对于设备换热性能的研究最为常用的是采用计算流体动力学(CFD)方法。本课题主要以某再生铅厂应用于处理铅膏的三层鼠笼式制丹炉为研究对象,分析该炉内部的流场与优化,提高其综合性能,达到降低能耗适应生产的目的,这对于再生铅行业具有十分重要的实用价值。首先,阐述了传热的基本方式与方程、流体流动的控制方程、数值模拟的方法和CFD对流场问题的基本求解过程,并建立该炉的计算模型,对其进行网格划分、边界条件与求解方式设置。然后对该炉壳侧的流动与整体的综合特性进行分析,并将模拟数值与实测数值进行对比,得到壳侧压力降的最大误差为13.2%,总换热系数的最大误差为11.9%,误差值在合理的范围内,验证了模型建立与求解的可靠性。最后采取相同的建模与求解方法,分别对制丹炉中折流板的螺旋角和管程直径进行参数分析,先在改变螺旋角的情况下,分析折流板的螺旋角对制丹炉综合性能的影响,再通过固定螺旋角,改变管程直径,分析管程直径变化对壳侧压力降的影响。得到在模拟的数值中,螺旋角为20°时制丹炉有着较优的综合性能,当螺旋角固定在20°时,管程直径为500mm时制丹炉有着较优的综合性能,这可为三层鼠笼式式制丹炉进一步的研究提供理论参考依据。