对钢水连铸来说，中间包内控流装置的优化设计，对钢液的流动模式、停留时间及夹杂物去除等有重要作用。漩流控制室是最新的中间包控流方法之一，有优良的效果，对质量要求高的钢种有较好的应用价值。中间包内漩流室的引入，既可以实现湍流控制器的作用，又可以在基本不改变原有中间包结构的基础上，免去离心中间包所需的外加电磁设备，具有改善中间包内流场、促进夹杂物聚集长大、上浮和去除等优点。因此，开展漩流中间包的研究对纯净钢的生产具有重要意义。　　本文主要研究采用漩流室后，中间包内钢液的流动状态及夹杂物的去除效果，并与湍流控制器进行比较。通过水模型模拟和数值模拟，详细分析了漩流室内流场特征以及不同漩流室组合方案下，中间包内流场、夹杂物去除的变化规律。最后对漩流室的引入所引起的非对称性和卷渣行为进行了研究。　　首先确立了模拟用夹杂物选择的理论标准，以保证模型与原型的动力相似。为更加准确地反映非金属夹杂物在钢液中的运动行为和去除情况，在理论分析的基础上提出了新的相似关系—润湿相似，并通过夹杂物在中间包内去除的水模型实验，验证了润湿相似的重要性。对钢包和结晶器内夹杂物去除的水模拟研究选择相似理论的研究进行了探讨，推导出以阿基米德数作为夹杂物选择的标准。　　应用胶体絮凝理论进行钢液中夹杂物团聚的动力学分析，提出疏液颗粒表面微气泡形成的气桥作用力是诱发颗粒碰撞团聚的动力，同时也是维持碰撞团聚体难以分离的主要原因。疏液性夹杂物表面粘附的微气泡比亲液性夹杂物多，碰撞过程中微气泡之间形成气桥趋势强，颗粒表面的液膜层易于破裂，疏液性夹杂相比亲液性夹杂更易于碰撞团聚。对非金属夹杂物在漩流室内的运动分析表明，夹杂物在向心力作用下的运动可以提高其碰撞团聚的机率。　　进行漩流室内旋转角速度的实验研究，对水模型中漩流中间包内的流场进行了数值模拟，对漩流中间包内旋转流体的切向速度，径向速度和轴向速度进行了较为详细的探讨。　　通过水模型实验进行漩流中间包的可行性研究，研究不同漩流室组合对中间包内流场以及夹杂物去除规律的影响。水模型实验主要考察漩流室的直径、高度、入口与中间包长度方向夹角和入口流量对漩流室内流体的旋转角速度，示踪剂在中间包内的响应时间和停留时间，夹杂物在中间包内去除率的影响。采用数学物理模拟的方法对漩流室的引入所引起双流中间包内流场的非对称分布进行了研究，研究表明漩流室旋转60°可以改善这种非对称分布。　　采用不同密度和粒径的颗粒来模拟钢液中的非金属夹杂物。引入湍流涡旋的Kolmogoroff尺度来分析中间包钢液内不同粒径夹杂物的上浮规律。不同粒径的夹杂物对湍流的跟随性和依赖作用是不同的，对不同粒径夹杂物的模拟需采取不同的方法。　　建立了漩流中间包卷渣的数学模型，在水模型验证的基础上对实际的漩流中间包的钢/渣界面行为进行了研究。考察了熔渣黏度、漩流室直径及高度对钢/渣界面行为的影响。