连铸生产过程中,中间包内的钢液流动、温度和夹杂物的分布,对连铸工艺的操作和铸坯质量具有重要影响。中间包电磁感应加热技术能够有效补偿钢液的热损失,精准控制中间包的钢液温度,以及提高夹杂物的去除率,使其在企业得到越来越广泛的应用。本论文针对单流双通道电磁感应加热中间包,采用数值模拟的方法,研究不同电磁参数和工艺参数下,中间包和通道内的磁场、流场和温度场分布的规律,为电磁中间包的优化设计提供理论基础。电磁中间包磁场数值模拟结果表明:电磁中间包内的感应电流、磁感应强度、电磁力、焦耳热主要集中在通道内。感应电流通过两个通道形成电流环路,电流在通道内呈均匀分布。在通道中心线上,磁感应强度整体分布呈现为开口向下的抛物线型,靠近感应线圈处的最大;在通道径向上,磁感应强度呈现对号分布,靠近感应线圈侧的磁感应强度最大;在通道内的电磁力指向通道内部,呈偏心分布,在对钢液产生箍缩作用的同时使钢液产生旋转运动。在通道中心线上焦耳热呈均匀分布;在径向上,靠近感应线圈侧的焦耳热最大,并逐渐向另一侧递减。电磁中间包流场的数值模拟结果表明:当施加电磁感应加热后,在通道内钢液受到电磁力和焦耳热的作用,在被加热的同时,以螺旋运动的方式进入连铸腔;高温钢液进入连铸腔内后受到浮升力的作用,向连铸腔上部流动。感应加热延长了钢液在中间包内的运动时间,增强了中间包钢液之间的热交换。电磁中间包温度场的数值模拟结果表明:随着感应加热功率的增大,通道内的钢液温度升到,且钢液的运动和搅拌作用越强,连铸腔出口温度越高,连铸腔的低温区越小,钢液温度越均匀。当感应加热功率提高到1OOOkW时,中间包连铸腔出口温度提升28K。感应加热功率每增加200kW,连铸腔出口温度升高约6K,可据此规律调控中间包连铸腔钢液的出口温度。当感应加热功率为1000kW,通道直径由90mm增加到100mm和120mm时,中间包通道温度仅升高2K,连铸腔出口温度升高约1K,中间包温升总体不明显;通道直径为120mm的效果最佳。当感应加热功率为100OkW,通道直径倾斜角度分别为2°、3°和4°时,中间包通道内和连铸腔出口温度的变化仅在1K左右;通道倾斜3°的效果最佳。感应加热功率为1000kW和无感应加热的RTD曲线比较表明,中间包的出水口响应时间延长3.27s,示踪剂浓度达到峰值时间延长415.1s,平均停留时间延长177s,死区体积减少14.8%。当通道直径为120mm,通道倾斜3°,感应加热功率为1OOOkW时,出水口最小响应时间为7.75s,平均停留时间为1001s,死区体积为16.58%,相对于其它工况条件,其最小响应时间和平均停留时间最大,死区体积最小,中间包的体积有效利用率最高。