钢铁企业是能源消耗的重头产业,而火焰炉又是钢铁企业的用能大户。鉴于火焰炉的能耗及数量都极为可观,因此,如何在现有生产工艺的基础上进一步挖掘其节能空间是一个重要课题,也是实现绿色生产,走节能环保新型工业化道路的必然选择。目前,对火焰炉节能减排方法的研究可以归纳为两类:一类是强化炉内传热,另一类是加强余热回收。由于炉内温度较高,炉内传热以辐射传热为主,同时辐射传热的特点是其传热量与炉内的辐射温压成正比。在分析总结已有的强化炉内传热的技术方案的基础上,本文提出了辐射中间体概念,并从以下几个方面展开研究:首先,建立火焰炉炉膛二维空间下的段法模型。采用蒙特卡洛法求解各段辐射全交换面积矩阵,鉴于辐射中间体的表面形状不规则,这种方法既避免了各段之间辐射直接交换面积的求解,又避免了传统解法的多重积分运算。其次,列出炉膛内热交换过程的段法能量平衡方程组,并采用主变量修正法对方程组求解;钢坯加热过程以一维非稳态导热方程进行描述,采用有限差分方法求解。上述两组方程互为边界条件。最后,针对某工况的连续式加热炉,通过数值模拟分析炉顶安装辐射中间体后的温度场。依次改变辐射中间体的三个物性参数,即黑度,半径和位置,观察并评价三个参数对温度场的影响,从而得出辐射中间体的理想物性参数:理想黑度为0.9,理想半径为0.15m,理想位置为预热段,加热段和均热段三段均布置,为今后辐射中间体的生产应用建立理论基础。