夹杂物的特征在钢材中扮演着重要的角色,很多工艺和理论都是以夹杂物为核心进行研究。电磁场的应用在连铸生产中起到了举足轻重的作用。本文以双通道式感应加热中间包为研究模型,对感应加热中间包进行了水模型实验,并且通过数值计算进行了结果的对比。通过有限元分析,探讨了中间包内磁感应强度、电磁力和焦耳热分布;将焦耳热和Lorentz力作为源项导入能量守恒方程和动量方程中,基于有限体积法,分析感应加热中间包的速度场和温度场;基于浓度扩散模型的思想,在夹杂物满足质量守恒和数量守恒的输运模型情况下,考虑了电磁力的影响,推导出在电磁场作用下夹杂物输运模型来研究夹杂物在中间包内的体积浓度、数量密度和特征半径,并且探讨有无感应加热、三个指标(自由液面渣层的吸附、壁面的吸附和通道的吸附)和有无对流机制物理条件下钢液中夹杂物的碰撞长大去除情况,研究结果表明:(1)水模型实验的温度场和流场在误差允许范围内和数值模拟的温度场和流场结果基本保持一致。(2)不同感应加热功率的比值等于磁感应强度平方比,即Pn/Pm =Bn2/Bm2;不同加热功率的比值等于电磁力之比,即Pn/Pm=Fn/Fm4;不同加热功率的比值等于焦耳热功率之比,即Pn/Pm=Bn2/Bm2。(3)无感应条件下,中间包出口温度下降了 8K,而有感应加热条件下中间包出口温度升高了 20K,可以看出感应加热很好地补偿了温降。(4)无感应条件下中间包浇注室钢液流动能促进夹杂物的上浮,但容易产生卷渣;有感应加热条件下,延长了浇注室内钢液流动路径,减弱了对包壁的冲击,更好地促进了夹杂物上浮去除。(5)无感应加热条件下夹杂物去除率为17.73%,有感应加热时条件下,夹杂物去除率为34.48%。(6)有感应加热条件下,自由液面渣层、通道和壁面对去除夹杂物的贡献依次为51.29%、21.84%、26.87%,可以看出自由液面渣层的贡献最大。(7)无对流机制物理条件下夹杂物的去除率为21.73%,有对流机制物理条件下夹杂物去除率为34.58%,说明对流机制对夹杂物的行为起到了重要的作用。