随着钢材市场的日趋饱和,竞争日趋激烈,钢材市场对质量要求也越来越高。脱硫过程是生产优质钢材的必要过程。喷吹法是其中一种最为典型和常见的脱硫方法。本文研究来源于鞍钢集团的喷吹脱硫方法,试图改进现有的喷枪的结构,通过数学方法和CFD软件模拟,研究不同模型下的喷粉脱硫过程铁水包内流场、温度场,更深入的了解其中的运动机理和温度变化。本文以鞍钢集团某厂现在正在使用中的喷枪结构为研究对象,运用CFD软件模拟了其在工作时铁水包内的流场,以现存的其他结构喷枪和与喷吹法相并存的KR机械搅拌法为基础,通过数学推演得出了理论上更加优化的喷枪结构;建立了铁水包内铁水的流场模型。采用CFD数值模拟软件对铁水包内流场数值模拟,研究了其内部流动情况,以及喷入气体对铁水的搅拌行为,还进一步分析了喷吹载气速度分别为8m/s,10m/s时,以及其在不同时间段对内部流动的影响和搅拌。同时,本文选取了优化的双S五喷孔喷枪结构进行了离散相的模拟,观察了脱硫剂颗粒在进入铁水后的运动情况和工作阶段结束后的大致分布情况。通过对优化的喷枪结构的流场分析,验证了优化结构的合理性和优越性。考虑到脱硫喷枪的恶劣的工作条件,设定期间共有五次作业循环阶段,每一阶段包含下潜喷吹工作阶段和上提自然冷却阶段,分别为0.5小时,结合生产的实际情况,运用有限元模拟分析技术,建立喷枪某一任意截断部分的模型,运用workbench软件模拟了其在实际工作状况中的温度场,观察研究了其中温差变化最大部分的部位。