随着高新技术产业的迅猛发展和对微波技术研究的日趋深入,微波冶金作为新型的绿色冶金方法,已经发展成为一个倍受瞩目的交叉前沿学科领域。对于微波冶金行业而言,目前正处于一个机遇与挑战并存的时期,如何将微波技术在冶金行业发挥显著的经济效益以及产生良好的环保效应是冶金产业的发展方向。作为微波化学反应系统的核心部分,微波反应器的研制是微波技术应用于冶金工业的关键技术之一,设计合理的微波化学反应器有利于提高微波加热的效率、改善加热的均匀性,进而提高微波能的利用效率。通过“设计—试制—校正”来研制微波加热设备的传统制造模式,大多都受生产周期长、制作成本高等问题的制约。借助计算机辅助设计技术可以缩短设计周期、节约研制成本等。高频电磁仿真软件HFSS能够预测和仿真微波谐振腔内的电磁场分布,掌握腔体内场分布的规律性,给微波化学反应器的研制与开发提供了便利。本文利用数值计算方法对三种冶金材料(钛铁矿、氯化亚铜、氯化钠)的参数敏感特性及其对电磁波吸收性能的影响进行了研究;利用数值计算与软件仿真相结合的方式,研究了圆柱型多模腔体的参数敏感特性并对影响其效能的参数进行了优化、对微波闪蒸多模腔体进行了优化分析与设计;利用高频电磁仿真软件HFSS研究了微波化学反应腔体与物料相互耦合下的匹配性能。根据研究结果,提出了一些优化设计微波化学反应器的原则与方法,以期给微波化学反应器的工业化应用提供一些理论基础、数据参考和应用支持。