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现代钢铁生产过程中,铁水预处理工艺已成为降低钢中硫含量,生产高洁净度钢的关键工序之一。铁水预处理的代表性方法有KR机械搅拌法和喷吹法脱硫,它们的共同点都是通过搅拌铁水使其循环流动,带动脱硫剂与铁水的混合而达到脱硫的目的。本文应用FLUENT软件,结合多重参考系法,采用欧拉多流体模型和标准κ-ε湍流模型,对KR机械搅拌法脱硫搅拌器内流体流动特性进行研究,并对搅拌工艺进行了优化。对于KR机械搅拌法冷态水模型,通过改变中心和偏心搅拌方式、搅拌桨转速、浸入深度、桨型,探讨这些变量对搅拌混合效果的影响。研究表明,提高转速可使流体流速和湍动能值有较大提升,改变浸入深度和桨型会使流场和湍动能分布变化较大,偏心搅拌混合效果优于中心搅拌。此模型情况下最佳工况为：偏心搅拌,搅拌桨转速为2.0s-1,浸入深度取0.15m,桨型采用220mmx50mm×50mm。在冷态水模型研究基础上,本文将KR机械搅拌法与喷吹法相结合,提出了一种新型喷吹脱硫方法,探讨了中心和偏心、喷吹速度、搅拌桨转速、喷嘴浸入深度变化对搅拌器内流体中含气率分布的影响。研究表明,较大的转速可以使气体分布更加均匀,提高喷吹速度和增大喷嘴浸入深度可以明显地提高搅拌器内含气率,偏心搅拌情况下含气率分布优于中心搅拌。为了更加接近实际生产过程,本文建立了KR机械搅拌法高温铁水模型,研究中心和偏心搅拌方式、搅拌桨转速、浸入深度、桨型变化对槽内流场特性的影响。研究表明,高转速和长桨型可给搅拌器内流体提供更高的流速,浸入深度对搅拌器内流场分布影响较大,偏心搅拌情况下流场分布和湍动能分布优于中心搅拌。热态高温铁水模型最佳工况为：偏心搅拌,搅拌桨转速为3.5s-1,浸入深度取0.15m,桨型采用220mm×50mm×50mm。本文成功地开发了搅拌器内流体流动特性数值模拟软件平台,本研究结果对于优化铁水预处理脱硫工艺具有指导意义。