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(1)通过铜冷却壁传热及热弹性数学模型，分析了无渣铁壳覆盖条件下铜冷却壁的热变形行为，并在考虑水管安装方式情况下，分析了铜冷却壁水管之间柔性水管连接，刚性水管连接及受到炉壳开孔约束条件下水管的热应力分布和热变形行为，并讨论了高炉铜冷却壁水管安装用炉壳开孔的合理直径。
(2)建立了铜冷却壁非稳态传热，热弹塑性变形和热疲劳分析数学模型，在考虑水管根部焊接结构的基础上，详细分析了渣铁壳脱落-形成过程中铜冷却壁的热变形行为及塑性累积情况，并对铜冷却壁进行热疲劳寿命预测，重点分析铜冷却壁水管的热疲劳行为。
(3)通过铜钢复合冷却壁传热及热弹性数学模型，研究了无渣铁壳覆盖条件下铜钢复合冷却壁的传热性能，热变形行为及铜钢界面的受力状态，并在考虑铜钢复合冷却壁水管。
