冷却壁（冷却水套）是安装在高炉（或者冶金炉）的炉衬和炉壳之间的重要水冷构件，其突出特点就是具有良好的散热性能，对延长高炉（或冶金炉）的寿命有着至关重要的作用。埋铜管式铸铜冷却壁属于冷却壁中的一种，由于其导热性高、加工简单、成本低、抗震性能和防漏性能好，已逐步成为高炉冷却壁的重要发展方向。　　本文根据已有失效的铸铜冷却壁，结合其失效机理及结构特点，设计了三种不同两箱铸造工艺，分别为砂型（加冷铁）铸造工艺、砂型-金属型铸造工艺、砂型-石墨型铸造工艺，并在部分铜管表面设计了镀镍保护措施。其中冷铁、金属型、石墨型设置在下型，对冷却壁的凝固速度起到增加作用，防止预埋铜管被熔穿；砂型设置在上型，对冒口起到了相对保温作用，发挥了冒口的最佳补缩作用，使冷却壁趋向于顺序凝固，减小冷却壁出现铸造缺陷倾向。　　模拟了三种铸造工艺下的冷却壁的充型和凝固过程，制定出了不同铸造工艺对应的最佳浇注温度及浇注工艺。结果表明，三种铸造工艺的最佳浇注温度分别为：砂型（加冷铁）1100~1150℃，砂型-金属型1100~1150℃，砂型-石墨型1150~1200℃，可以使预埋铜管达到“熔而不穿”的目的；浇注时铸型倾斜10~15°时，铜液充型平稳，没有出现飞溅、卷气、涡流等现象，铜液流动方向与铜管方向一致，没有直接冲刷铜管，另外，充型时，铜液自下而上逐步充满，有利于型腔气体的排出，充型结束后冷却壁铸件没有出现明显的憋气倾向。　　根据所设计的铸造工艺，制备了两批预埋铜管铸铜冷却壁，每批分别对应着三种不同铸造工艺，其中第一批预埋铜管表面没有镀镍，第二批预埋铜管表面采取了镀镍保护措施。最后深入地分析了每件冷却壁的性能，研究对比了不同铸造工艺及参数对冷却壁成品率的影响。结果表明：　　(1)采用砂型-石墨型复合工艺，浇注温度1150℃左右，无论预埋铜管表面是否镀镍，都能保证铜管畅通，且与基体能达到很好冶金结合，冷却壁基体组织致密，没有出现明显的缩松、缩孔、氧化夹杂等铸造缺陷；　　(2)采用砂型-金属型复合工艺，浇注温度1140℃左右，若预埋铜管表面不镀镍，铜管将会被熔穿，若预埋铜管表面镀镍，铜管将保持畅通，且与基体也能达到很好的结合，冷却壁基体组织致密，没有出现明显的缩松、缩孔、氧化夹杂等铸造缺陷；　　(3)采用砂型(加冷铁)铸造工艺，浇注温度1120℃左右，无论预埋铜管表面是否镀镍，铜管都会被熔穿，且冷却壁基体组织出现了轻微的冷隔、裂纹等缺陷。