中间包冶金是连铸工艺过程中的重要环节,在中间包内设置控流装置以改善钢液的流态有利于均匀钢液的成分、温度,促使非金属夹杂物上浮从而提高中间包的冶金效果。国内某钢厂中间包原工况(方案t00)死区体积比例大,活塞区体积比例小,夹杂物上浮临界直径大,不利于夹杂物的充分上浮。为此,基于相似原理,本文按实物与模型3:1的比例建立中间包水力学模型,采取正交试验[0]方法确立试验方案,测定了各个方案下的RTD曲线,得出其死区体积比例、活塞区体积比例两个指标值,将这两个指标和两者按综合评分法分析的较优生产条件综合平衡,找出兼顾每个指标都尽可能好的生产条件,最终确定出各因素水平的最优搭配组合方案,并对其进行结果验证。通过对中间包结构优化的物理模拟及数学模拟研究,结果表明:最佳优化方案t17各项控流装置参数,坝高为135mm、堰深为90mm、坝堰间距为155mm和堰与长水口间距为195mm。该方案平均停留时间达到了341.39s,死区体积比例降低到了16.12%,活塞区体积比例提高到了17.13%,综合评分值达到91.01,夹杂物的去除临界直径为74.82μm,均比其它方案的指标值有了明显的改观。同时对中间包底吹气做了探索研究,结果表明:最佳优化方案t37各项控流装置参数,吹气量为450L/h、堰深为110mm、气盒与堰间距为235mm和堰与长水口间距为195mm。底吹气探究优化试验最佳优化方案t37平均停留时间达到了360.32s,死区体积比例降低到了11.47%,活塞区体积比例提高到了21.95%,综合评分达到100.48。比较中间包结构优化与底吹气各方案指标值,结果表明:中间包底吹气更能充分发挥中间包的冶金效果。