CAS-OB工艺具有精确的钢水成分微调功能，同时可以添加发热剂并吹氧快速加热钢液，在众多的钢水炉外精炼方法中占有重要的地位。同时，CAS工艺本身具有的低廉、简便和准确的特点，特别适应钢铁工业以低成本冶炼优质钢的发展趋势。因此，积极开发其潜在功能，尽可能发挥其巨大作用是十分必要的。在CAS-OB精炼工艺中增加浸入式喷粉技术，将能够在原有钢水升温、脱氧、合金化、吹气去除夹杂物等精炼功能的基础上，增加钢水脱硫和夹杂物变性处理功能，实现CAS-OB工艺的多功能化。本文对CAS-OB喷粉精炼过程进行了深入系统的模拟研究，主要工作分为以下四个部分： (1)在CAS-OB喷粉精炼过程物理模拟部分，本文以决定精炼效果的熔池均混时间、粉剂穿透比及粉剂在钢水中平均停留时间等三个基本指标为研究对象，通过物理模拟研究，获得了影响精炼效果的三个基本指标与各喷吹操作参数之间的定量关系式，并以这三个基本指标为目标对喷吹参数进行了优化。 (2)考察了喷吹气体、喷吹粉剂、过程化学反应、浸渍罩插入钢水、钢液面裸露以及包衬蓄热等过程对钢液温降的影响，根据单位时间内钢液的能量守恒，建立了CAS-OB喷粉精炼过程温降预测模型，并对模型进行了验证。通过模型计算，找到了引起钢液温降的主要原因，并对比CAS-OB喷粉过程温降与IR喷粉过程温降的计算结果，分析了两种工艺之间的差别。 (3)根据CaO(+Al)、CaSi的脱硫机理，分别建立了充分体现熔池均混时间、粉剂穿透比及粉剂在钢水中的平均停留时间等三个基本参数影响的脱硫过程数学模型，并分析了不同工艺条件对脱硫速率的影响。对于喷吹CaSi脱硫过程，研究了钙气泡量和溶解钙量对脱硫反应的贡献，提出了提高脱硫速率的措施。由于喷吹CaSi易产生喷溅以及使钢液增硅，．因此提出了CaO(+Al)和CaSi复合喷吹工艺，在考虑了钢水脱硫、夹杂物变性处理以及钢水增硅的前提下，找到了复合粉剂中CaSi用量的下限值。 (4)在充分借鉴前人研究成果的基础上，建立了精炼过程Al<,2>O<,3>夹杂物生成与去除的数学模型，对形核及扩散长大、碰撞生长以及被熔渣吸附去除过程中夹杂物的总数及尺寸分布情况进行了计算，同时，模型还计算了将Al<,2>O<,3>夹杂物变性为液态钙铝酸盐所需要的溶解钙量。 (5)考虑了钢水升温、脱氧、脱硫、夹杂物的变性处理以及钢水带渣的改质等过程，建立了精炼过程粉剂配料的计算模型。给定处理前钢水的成分、带渣成分及重量、精炼目标(包括精炼后钢水氧含量、钢水硫含量、钢水温度、炉渣成分等)以及喷粉时间，模型会给出喷吹粉剂的组成、喷吹粉剂量以及喷粉速度。