倾动式铝液保温静置炉(下文中简称铝液保温炉)内的温度场均匀与否是决定铝扁锭铸造质量好坏和生产效率高低的关键,均匀的温度场和合理的热工制度能有效提高产品质量和生产率并降低能耗。全面解析炉内温度场有助于掌握保温炉的运行状况和延长炉窑的使用寿命,对设计和改造炉窑设备、优化工艺参数具有重要的指导意义。本文以横向课题“生产铝合金扁锭用50t保温炉仿真与优化研究”为依托,以中国铝业青海分公司10#保温炉为研究对象,对保温炉燃烧空间和铝液层内的流场及温度场进行了数值仿真与优化。本文的主要研究内容和结论如下：1)以大型商业软件FLUENT为平台,结合自定义程序建立了保温炉的计算模型；实现了保温炉内燃烧、流固传热的耦合模拟以及气体搅拌过程模拟,并得到燃烧空间及铝液的流场和温度场。2)深入分析了保温炉仿真计算结果,得到了炉内的温度分布特征。保温静置期最高燃烧温度为1850K,铝液平均温度为1158K,铝液层中的平面最大温差约为250K。气体搅拌作用下整体铝液区域温差一般小于3K,而高温区仅占很小区域。本文以实测数据为依据,数值计算所得燃气空间的温度计算平均误差为7%,铝液空间的温度计算平均误差为12.5%。3)深入研究了各个工艺参数对最高燃烧温度和铝液平均温度的影响规律,结果表明：助燃空气温度每增加50℃,铝液平均温度升高15℃；通过天然气控制的铝液温升率为7℃／(Nm3·h-1)；此炉的最佳过剩空气系数在1.25-1.30之间；随着保温炉透气流量的增加,铝液搅拌效果增强,铝液整体温度变得更为均匀。4)对保温炉现有的热工制度进行了优化研究,获得了该保温炉最佳工艺制度,结果显示：燃烧器点火40分钟温升率为1.65℃.min-1,燃烧器关闭30分钟和炉门打开10分钟的温降率分别为0.53℃·min-1和3.3℃.min-1。从热工制度优化角度,保温炉采用间歇式的大火加热方式比连续式的慢火加热效果要好；采用较高的助燃空气温度的和较大的空气过剩系数是比较合理和经济的燃烧方式。