经过近几十年的发展,铁水预处理工艺已成为完善和优化整个钢铁生产工艺流程、确保节能降耗的不可缺少的工艺环节。因此,在实际生产中,铁水预处理技术也越来越被重视与应用。本文的研究来源于武钢和我校合作开展的“冶金过程反应动力学研究—铁水预处理工艺系统”项目。武钢铁水预处理工艺系统主要包括机械搅拌和喷吹脱硫。针对武钢铁水预处理机械搅拌过程,本文做了以下研究工作：首先,本文使用CFD软件对武钢水模实验进行数值模拟,主要关注自由液面变化情况,悬浮颗粒分布情况等,数值结果与水模实验结果进行了对比,验证了数值模拟方法的准确性。进而对武钢铁水机械搅拌脱硫实际生产过程进行数值模拟,总结了搅拌器具及工艺参数对自由液面及悬浮颗粒分布的影响规律,为武钢提高生产能力及降低钢铁生产成本奠定了理论基础。本文数值模拟了17种不同工况下的水模实验数值模型,自由液面变化和悬浮颗粒分布情况均与水模实验吻合,误差在5%之内。在武钢铁水搅拌脱硫实际工况的仿真计算中,分别对武钢二炼钢厂100吨铁水罐、四炼钢厂200吨铁水罐及三叶、四叶搅拌头进行了数值建模,通过改变搅拌器插入深度,搅拌器转速,搅拌器搅拌半径等工艺参数,比较了15种不同工艺参数条件下的数值仿真结果,得出了各种工艺参数对机械搅拌脱硫动力学的影响规律。