本文首先对中间包气幕挡墙的研究历史和现状进行了系统全面的综述和分析,根据中间包气幕挡墙砖的实际使用条件,进行了气幕挡墙砖实验室制备工作;然后结合其性能参数,对气泡进行受力分析,建立气泡形成过程的数学模型,用MATLAB语言编制计算机程序,计算并分析了影响气泡大小的因素;并采用VOF模型模拟气泡在钢液中的运动过程,根据计算结果研究了气泡的运动特性。最后通过建立气泡吸附去除夹杂物的数学模型,用拉格朗日随机轨道模型模拟计算了气幕挡墙中间包内夹杂物的运动轨迹及去除率,并分析了影响夹杂物运动及去除率的因素,进一步完善了气幕挡墙中间包内夹杂物去除的数学模型。研究结果表明:采用振动浇注与振动加压两种工艺都可以制得气孔率达30%以上,强度理想,透气性良好,小孔径分布均匀的气幕挡墙砖;钢液流速、气体流量及气幕挡墙砖孔径大小是决定中间包中所形成气泡大小的主要因素;吹气量或吹气位置改变时,气泡轨迹也相应改变,调整适当的吹气参数可以产生合理气幕;小颗粒夹杂物(<50μm)主要靠气泡吸附作用而去除,因此气泡的吸附去除夹杂物的作用不能忽略。