冶金加热炉是冶金企业加热的关键设备,其结构类型、加热工艺、热工控制方式和炉内气氛都将直接影响产品加热质量,成为冶金企业优化结构、提高效益和降低消耗的制约瓶颈。高温空气燃烧技术（HTAC）是20世纪90年代国际燃烧领域诞生的一项全新燃烧技术,可以实现燃烧化学能的高效利用和污染物排放的有效控制,是非常适合在我国工业界应用推广的技术。该项技术的应用为缓解我国能源紧缺、改善自然环境提供了切实可行的方法。本文首先阐述了冶金加热炉的基本组成、分类和发展现状,蓄热式燃烧技术的基本原理、特点、应用和研究现状,以及数值模拟技术的基本情况。然后利用前处理软件进行几何模型的构造和网格的划分,利用CFD计算软件对加热炉蓄热燃烧方式进行数值模拟,利用后处理软件对模拟结果进行文字和图像的输出处理。最后通过分析得到炉内燃烧、烟气流动和钢坯加热的定量关系。本文建立了烧嘴侧面底部对烧、底面顶烧、侧面上下交错对烧三种不同工况的数值模拟模型,采用非稳态时间迭代方法对炉内气固两相物理场进行了模拟分析计算。通过模拟完成了炉内燃料燃烧、辐射对流换热、钢坯内部导热换热、气体湍流流动等炉内复杂热工过程的真实再现。数值模拟结果加深了对采用HTAC技术的炉内热工过程的了解和认识,对解决加热过程中的结构和操作参数优化具有重要的指导意义。同时,通过对燃烧过程的NO_X生成预测,得到炉内的NO及N₂O的成分分布,为加热炉减排提供了有效的理论依据。