为了进一步提高连铸效率和满足用户对高质量产品的需求,近年来冶金工作者采取了一系列措施来强化和扩大中间包的冶金功能,其中重要措施之一就是在中间包内设置恰当的控流装置,使中间包内的流场更加合理,一方面促进夹杂物充分上浮,同时也为钢液温度和成分的均匀创造有利条件。论文结合攀成钢圆坯连铸机中间包的实际情况,采用水力学物理模拟和数值计算相结合的研究方法,确定中间包内安装控流装置的最佳方案。根据相似理论,依据弗鲁德准数相似,在实验模型与原型的几何相似比为1:3的条件下,建立实验模型,进行水力学模拟实验;同时根据连续性方程、动量方程和能量方程建立描述中间包内流体流动的数学模型,采用FLUENT商业软件进行数值计算。中间包的研究结果表明:无控流装置时,中间包有明显短路流,死区大,流场和温度分布不均匀,夹杂物去除效果不好;11#挡墙方案能明显延长钢水的平均停留时间,减小死区,增加活塞流区,使夹杂物易于上浮,流场和温度场分布较均匀。因此,建议攀成钢采用11#挡墙作为工业性生产应用方案。采用实验室推荐的控流装置进行大生产试验,浇注完毕后,挡墙基本无破损,孔型保持完好;中间包不同流之间平均温差小于5℃,温度分布均匀;铸坯中没有发现粒径大于100μm的夹杂物;钢中稳定的非金属夹杂物总量平均降低了41.1%;中间包内总氧量降低了30.7%;管材非金属夹杂物A、B、C、D评级结果均在1.0级范围内。中间包内的控流装置起到了良好的冶金效果。