连铸中间包在现代钢铁生产中起到十分重要的作用，它不仅仅是连接钢包与结晶器之间的中间存储容器，而且是促使夹杂物上浮去除的重要场所，其冶金功能的发挥直接影响高品质钢的生产。中间包吹氩是均匀钢水温度、最大限度去除细小夹杂的有效手段，但中间包内的吹氩模式(位置、气量、流动控制的组合等)直接影响中间包内钢液的流动和界面行为，从而影响吹氩效果。因此，深入开展中间包内吹氩条件下各操作参数与钢液流动特性及界面行为之间的内在规律，不仅具有重要的学术意义，而且具有十分重要的应用意义。 本论文在全面评述中间包冶金的前人工作尤其是中间包吹氩的研究进展，分析影响夹杂物去除主要因素的基础上，进行了如下五大方面的研究工作： (1)结合国内某厂宽厚板连铸中间包的实际，利用相似原理，建立物理模型，用水模拟钢水，用不同配比的煤油与真空泵油来模拟中间包渣，用氮气模拟氩气。采用自行设计的透气元件，对吹氩条件下中间包内气泡行为、钢水的停留时间、流场、界面卷混行为进行了全面深入研究，考察了透气元件的安装位置、控流装置结构、吹气量、渣层黏度等参数对中间包内过程的影响规律，提出了合理的现场应用参数和方案。 (2)建立了描述中间包底吹氩时钢液三维湍流场的数学模型，比较了中间包吹氩与不吹氩时的流动特征和湍流特性，考察了吹氩位置、吹氩气量、气泡大小、控流装置组合等对中间包内湍流场的影响规律，揭示了吹氩中间包内的流动特征，为解释实验现象和优化操作参数提供了依据和理论指导。 (3)在物理模拟和数学模拟研究的基础上，对新型透气型挡渣堰的材质进行了研究和设计，研究了挡渣堰的抗热震、抗侵蚀和透气元件的材料及气室、气缝、透气量，开发设计出符合实际生产要求的新型透气型挡渣堰。 (4)针对洁净钢的要求和透气型挡渣堰的特点，在模拟中间包吹氩条件下，对影响碱性中间包覆盖剂的主要因素、吸附夹杂及有害元素的去除能力等方面进行了研究。 (5)最后进行了透气型挡渣堰的现场实验研究。选择国内某钢厂，对自行开发的透气型挡渣堰进行现场应用实验并与传统的挡渣堰坝进行了比较，通过对连铸坯取样、分析和检验，考察了透气型挡渣堰的实际应用效果。 通过本论文的研究不仅揭示了吹氩条件下中间包内的流动特征、界面行为及内在影响规律，而且开发研制的新型透气型挡渣堰获得了理想的应用效果。从理论和实践上证明合理的中间包吹氩是去除钢中细小夹杂的有效途径。