中间包是炼钢生产流程的中间环节,具有承上启下的缓冲作用,其冶金功能十分重要,直接影响连铸坯的质量。现在广泛使用流动控制装置来改善中间包内的钢液流动行为以加强夹杂物的上浮去除,传统的中间包流动控制装置包括坝、堰和抑湍器等,这些控流装置虽然可以控制钢液的流动并提高其清洁度,但占用了中间包内的有效容积,使钢液在中间包内的停留时间减少。此外,由于钢液冲刷耐材控流装置而将耐材颗粒带入钢液,导致钢液的二次污染。电磁场非接触式控流技术可消除上述弊端。本文研究了在中间包内应用电磁场进行流动控制的效果,考察了不同参数对中间包电磁控流效果的影响,得到了优化中间包流动的最优电磁流动控制装置参数,对中间包电磁流动控制技术的成熟应用有着重要的指导意义。本文以这种新型中间包为研究对象,建立了电磁场作用下中间包三维非等温流动和传热稳态数学模型,以磁感应强度、磁极宽度和磁极高度为变量,使用Fluent商业软件模拟研究了不同条件下中间包内钢液流动及传热特性。在得到稳态流场的基础上求解了非稳态组分传输方程,计算过程中监控中间包出口处的浓度随时间的变化,得到停留时间分布曲线,据此计算分析了不同条件的RTD特性。最后,在上述工作基础上,对比分析了传统控流装置与电磁控流装置的控流效果。研究结果总结如下:在垂直于中间包主流股流动方向施加稳恒磁场时,电磁力抑制了部分流股沿包底的流动,减少了短路流,使活塞流体积增加,死区体积减小,延长了中间包内钢液的平均停留时间,有利于中间包内夹杂物的上浮去除。中间包电磁流动控制效果主要取决于磁感应强度和磁极宽度,即电磁抑制强度(BW)。从电磁流动控制效果分析存在着临界电磁抑制强度(BWc)。在本研究条件下临界电磁抑制强度(BWc)为160T·mm。本研究条件下达到优化流动控制效果的最优电磁控流装置参数为:磁感应强度为0.55T,磁极宽度为200mm,磁极高度为550mm,磁极中心线距注入水口中心线距离为300mm。