反射炉是再生铜生产的关键设备,但由于存在热效率低、金属回收率低、产品质量不稳定、炉子使用寿命低等问题,使其应用受到很大限制。本文以湖南某铜业公司反射炉系统为研究对象,采用数值仿真方法对炉内热工过程进行系统研究,为结构和操作参数的优化提供理论指导。本文以商业软件FLUENT6.3为平台,建立了反射炉解析区域的物理模型,通过网格无关性的研究,确立了合适的非结构化网格,以热工测试数据为边界条件,应用标准k-ε模型、组分传输模型与P-1辐射模型,实现了反射炉内流场、温度场、浓度场和燃烧释热场的四场耦合的数值模拟,其主要结果如下：(1)当采用直流燃烧器时,反射炉炉膛内部燃烧器区域存在一个比较大的回流区域,烟气的回流有效地加强了炉内气体的循环与混合,增加了炉内燃烧的稳定性；炉内最高温度出现在距离燃烧器喷口大约1.0m处,为2279K,反射炉底部温度水平在1400K左右,但过剩空气系数偏大,炉内温度分布不均匀,热效率较低；在烟道出口处仍存在少量未燃组分,表明炉内燃烧组织不够理想。(2)将仿真计算结果与现场测试数据进行了比较,两者基本一致,相对误差小于7%,表明上述模型用于反射炉内燃烧过程的数值模拟是可靠的。(3)旋流燃烧器及其不同安装角度下的数值模拟结果表明：旋流燃烧器的燃烧性能优于直流燃烧器,旋流燃烧器较优的安装角度为45°。(4)不同过剩空气系数及其含氧浓度条件下的数值模拟结果表明：当过剩空气系数为1.05时,燃烧效果较好,温度分布较均匀且高温区主要分布在靠近熔体区域；随着助燃空气中氧气浓度下降,火焰面随之增大,最高温度随之下降,平均温度随之增高,温度分布随之变的更加均匀,热效率更高,如氧气浓度为5%,预热温度为1073K时,可以节约燃料46.99%。