本文基于某炼钢厂五流非对称中间包的技术改造,对包内的控流装置进行优化设计。由于非对称结构的复杂性,如果控流装置设置不合理,不能有效将注入的钢液均匀分配给结晶器。目前使用的控流装置已不能满足生产工艺要求。利用流体力学软件Fluent对设计的16种控流装置方案数值模拟。在钢液稳定流动状态下,考虑自然对流的影响,采用描述钢液流动的连续性方程,纳维—斯托克斯方程和k=ε双方程模型,分析了有无控流装置的速度场、温度场。计算示踪剂的非稳态传质过程得到描述钢液的停留时间分布曲线和引用离散项模型对钢液中夹杂物的运动行为进行研究。结果表明:设置中间包内多孔挡板控流装置的最佳工况12,明显消除了短路流,死区的比例减少到10%,比无控流装置提高了63.6%。中间包分配区的钢液温度更加均匀,各个出口的平均温度的差值最大为2.16 C ,钢液中的夹杂物去除率为83.9% ,特别是提高了20到50μm小直径夹杂物的去除率。对有无控流装置的模拟结果研究表明:设置合理的控流装置的位置,小孔直径和开口方向的控流装置能够明显改善中间包内的流动特性,使钢水的分配均匀、降低了死区的比例、延长了钢液的平均停留时间、利于夹杂物的去除。