连铸中间包是连接钢包与结晶器的重要设备,是钢水进入结晶器的最后一环,其内的钢水流动状况直接影响着钢水纯净度、铸坯质量。异型坯用中间包与普通板坯用中间包相比,有着更加严格的要求,各浇注水口的一致性对铸坯质量至关重要。本文以某钢厂异型坯连铸中间包作为研究对象,首先通过建立中间包钢水流动、传热及夹杂物运动三维数学模型,借助流体力学计算软件CFX对流场、温度场等多物理场耦合条件下的现有中间包钢水流动状况进行了研究分析,经分析可知现有中间包存在严重短路流,且钢水停留时间过短的问题,需对其进行改进;其次,提出初步改进方案,即在中间包长水口下方安装湍流器,通过分析安装湍流器后中间包流场的变化可知,中间包流场有明显改善,但仍然存在浇注不一致等问题;再次,确定最终改进方案,即在安装湍流器的基础上,在注流区安装多孔挡墙,安装多孔挡墙能够延长钢水停留时间、开始响应时间,提高夹杂物去除率,使各水口间浇注保持一致;然后,利用正交设计方法确定了适合此中间包的多孔挡墙参数,即上扬角组合为15°、35°,水平偏角为30°,孔径为80mm;最后,对改进后的中间包流场、温度场及应力场等进行分析可知,钢水停留时间、开始响应时间等指标满足生产要求、各水口处温度趋于一致,但水口底部承受应力较改进前有所增加,湍流器底部中心处承受最大应力。通过对中间包的改进,延长了钢水停留时间、开始响应时间,提高了夹杂物去除率,使各水口间浇注保持一致,从而有效地改善了铸坯的质量。本课题的研究为中间包内部结构设计提供了理论支撑,对生产实际具有重要的指导意义。