闪速炉余热锅炉是铜闪速熔炼过程中的重要设备，其运行状况直接影响着闪速炉的正常运行，而余热锅炉普遍存在结渣、磨损等问题。为此，本文采用CFD数值模拟方法对余热锅炉内热工过程进行数值模拟，分析上述问题出现的原因，为其结构优化设计提供理论指导。　　 根据余热锅炉的运行特点，应用标准k-ε湍流模型、DO辐射模型、离散相模型(DPM)实现了余热锅炉内气-固两相流的多场耦合数值模拟。主要研究内容及结论如下:　　 (1)对余热锅炉设计工况流动、传热过程运行了数值模拟，分析了余热锅炉内流场、温度场及颗粒轨迹的分布特性，并将数值模拟结果与测试结果进行了对比分析，相对误差小于10％，考虑到测试带来的误差，认为所建立的数学物理模型是可靠的。　　 (2)余热锅炉设计工况下温度场、流场的数值模拟结果表明:烟道的固有结构导致辐射室内存在烟气冲顶现象，且烟尘温度较高，处于熔融状态。这些烟尘与温度较低的水冷壁接触，便形成了结渣，结渣位置与实际运行相符。　　 (3)对企业提出的余热锅炉两种改造方案进行了数值模拟，通过比较两种改造方案的优缺点，综合考虑闪速熔炼不断强化对余热锅炉换热量的需求，确定方案一作为研究对象，并对盐化风喷嘴位置进行了调整。　　 (4)基于均匀试验设计方法对新增挡板1位置、挡板2位置以及入口水平段加长长度三个因素进行了优化研究;根据逐步回归分析方法建立了以辐射室出口温度为目标的各因素的回归方程;在所考虑的约束条件下，其优化解为:挡板1距前墙距离12m，挡板2距前墙距离32m，入口水平段加长长度2m。