随着我国航天航空及国防工业的快速发展,对精密合金的需求量不断增加,且对精密合金的品质以及物理性能要求也越来越高。为满足日益增长的需求量,真空感应炉作为冶炼精密合金的重要设备,其容积在持续的增大,且浇注过程也逐步借鉴成熟的连铸中间包工艺,并在较大型的炉子上取得了一定的冶金效果。但对于生产牌号多、需求量小而品质要求高的精密合金的小型真空感应炉,在浇注过程中对其工艺的借鉴还尚不成熟,且存在一定问题。课题以某精密合金厂1.3t真空感应炉所使用的单流中间包为研究对象,采用物理模拟和数值模拟的方法,对中间包结构及控流装置进行分析与研究,并将得到的最优方案改良后进行了工业试验。其中,物理模拟利用因次分析-模型实验法解析该物理过程,通过因次分析法获得过程的相似准数,建立1:1的物理模型后进行模拟。数值模拟则依据相关理论方程,利用Fluent建立三维数学模型,对课题研究的定解问题进行模拟计算。实验主要结论:（1）原中间包流场及压力场分布不合理,死区比例达27.82%,且有短路流,流体的响应时间、停留时间分别只有2.1s和39.46s;扩容后,流体的流场和压力场改善效果不够明显,死区比例增加了2.74%,短路流依旧存在,结合实际浇注,中间包熔池较为合理的深度应控制在210mm左右;在扩容并增设导流隔墙后,流体的流场趋于合理,短路流消除,死区比例降低。（2）对正交实验方案利用极差分析得到了两组优化方案Ⅲ₃和Ⅲ₁₀;通过数值模拟进一步研究导流孔上扬角度对其流场等参数的影响得到优化方案Ⅲ₁₂。其中,方案Ⅲ₁₀为最优方案,优化结构为导流隔墙上导流孔的孔径为26mm、垂直高度为20mm、水平距离为120mm和导流隔墙距水口的距离为60mm,其平均停留时间延长至49.78s,死区减少至14.89%。（3）使用改良最优方案浇注后,钢锭的表面质量得到了显著的改善,扒皮后缺陷基本消除;钢锭中的T[O]和[N]大幅降低,且质量得到了一定程度的改善,使合金的性能和品质得到一定的提高。