RH真空精炼技术随着冶金功能不断完善及低碳、低硫高性能钢纯净钢的需要，RH真空精炼工艺的应用得到了稳步的发展。作为其中一个重要的发展方向，RH精炼装置内的顶枪喷吹（喷粉）工艺有效地解决了常规工艺难以实现的高纯净钢的钢水深脱碳和深脱硫的问题。但在顶枪喷吹过程中由于工艺参数不理想易导致脱硫效率不稳定，真空室喷溅积渣等问题，严重影响产品质量、真空室的寿命及生产安全、稳定。相比顶枪喷吹，下部槽侧喷吹可避免顶枪喷粉工艺产生的喷溅，并能利用钢水深度的全部行程进行精炼，有利于提高粉剂利用率及精炼的效率，因工艺的复杂性，实际应用较少。本文以某厂300t RH-PTB为原型，建立相似比为1:6.5的物理模型，进行RH顶枪及下部槽侧喷吹的物理模型研究，优化影响流动、混合的工艺参数，以减少真空室喷溅，提高喷吹效率，并探求其关键影响因素及机理，为RH顶喷粉及下部槽侧喷粉装备关键参数的设计优化与工艺操作参数的优化提供理论基础。研究结果表明：（1）RH真空处理初始的预抽模式对真空室的喷溅会产生重要影响，在生产之前可进行预抽真空，当真空室液面高度为67.8mm，顶枪高度为307.7~462mm时，可有效抑制真空室喷溅；提升气体对真空室喷溅的影响不明显，分析认为是本水模型实验条件下无法体现钢液中脱气反应生成的大量气体对液滴的推动作用引发的喷溅；真空室中的钢液面应不低于60mm（现场为390mm），以避免真空室钢液中气泡卷吸到下降管内，影响有效的循环流量；（2）循环流量随着提升气体流量、顶枪气量、真空室液面高度的增加而增大，随顶枪枪位高度的增加而减小；提升气体流量为1.21m3/h时可作为提高循环流量的“饱和值”；当顶枪高度小于153.8mm时，需减小提升气体流量和顶枪气量，当顶枪高度大于461.5mm时，顶枪气流对钢液的作用不明显，钢液流动速度主要受提升气体的影响；为保证钢液的高效循环流动同时防止真空室喷溅，采用307.7.7~461.5mm范围内顶枪高度喷吹较为合适；（3）混匀时间随着提升气体流量、真空室液面高度、顶枪气量的增加而减小，随顶枪枪位高度的增加而增大；当顶枪高度为307.7.7mm、真空室液面高度为73.8mm、提升气体流量为1.12m3/h条件下混匀时间最短为51s；顶枪高度大于307.7.7mm时，为实现钢液快速混匀，需增加真空室液面高度，减小顶枪气量，并将提升气体流量增大至1.21m3/h；（4）在2#与4#侧喷嘴位置喷吹时，气流对真空室内壁冲刷较轻，且混匀效果较好，但4#比2#侧喷嘴位置喷吹混合效率好，最高循环流量可以达到264L/min；当侧喷吹气量为3.91m3/h时，循环流量比2#侧喷嘴喷吹大19L/min（8.9%）；但2#侧喷嘴位置可使喷吹粉剂具有更长的钢液行程，能提高粉剂利用率。（5）顶枪与下部槽侧喷吹喷吹效率对比：1）在各喷嘴位置侧喷吹过程中增大喷吹气量、提升气体流量及真空度时，未见喷溅现象的发生，在防喷溅方面比顶枪喷吹有优势；2）顶枪喷吹时，混合效率最主要受顶枪气量的影响，采用4.09m3/h的大气量顶枪喷吹循环流量可以达到267L/min，较2.98m3/h顶枪气量喷吹时增大31.5%；最优的4#位置侧喷吹，混合效率主要受提升气量的影响，提升气量为1.21m3/h的循环流量达到264L/min，较0.84m3/h的提升气量提高了44.3%；两者最短的混匀时间相当，但顶枪喷吹循环流量略大于下部槽侧喷吹，从能量利用率角度分析，下部槽喷吹方式更有优势；3）在本水模型条件下，无法模拟现场脱碳过程中反应生成的大量气体导致真空度的突变，所以无论是顶枪还是下部槽侧喷吹，实验中真空室液面的改变对循环流量和混匀时间的影响不显著。