在钢的连铸过程中,由于连铸工艺及吹氩等导致水口偏流产生,无法避免。偏流会导致结晶器内钢液流场和温度场分布不均、液面波动加剧等问题,最终连铸坯表面、内部质量及连铸拉速都会受到影响。研究表明,水口内钢液的水平旋转流动是抑制偏流产生的有效手段。在浸入式水口内加机械旋流转子产生水平旋流的工艺得到了工业应用。东北大学提出了电磁旋流技术,可达到与机械旋流水口相同的旋流效果,但是电磁旋流下工艺参数研究难度较大,机械旋流连铸下工艺参数的影响研究结果也还未见报道,并且机械旋流下的研究结果对于电磁旋流的开发也有很好的参考作用。因此,本研究以某钢铁企业连铸机为原型,进行了机械旋流水模型实验,研究了不同工艺参数(水口浸入深度,水口结构)对板坯结晶器内流场及气泡行为的影响,以提高旋流的冶金效果。用超声多普勒测速仪获得了结晶器内的流速分布,分析了有无旋流条件下水口浸入深度及水口结构对流场的影响；用高速摄像仪拍摄了结晶器内气泡的行为,研究了旋流下结晶器内气泡的运动规律。主要结论如下：1.旋流条件下水口结构对流场的影响：无旋流时,对于凸底水口,优化水口出口上沿对结晶器内流场无明显作用,与常规凸底水口具有相似的效果；有旋流时,优化水口出口上沿作用明显,与具有同样渐开式上沿的凹底水口具有同样的效果,说明此时水口底部对流场影响很小。2.旋流条件下水口结构对气泡行为的影响：无旋流时,对于凸底水口,优化水口出口上沿对气泡分布无明显作用,与常规凸底水口具有同样的效果；有旋流时,优化水口出口上沿作用明显,与具有同样渐开式上沿的凹底水口具有同样的效果,说明此时水口底部对气泡分布影响很小。3.旋流条件下水口浸入深度对流场的影响：本研究范围内浸入深度变小,结晶器内流场如弯月面速度等的变化不明显,由此可知,旋流条件下浸入深度的变化不会影响实际生产的流场稳定性。4.旋流条件下水口浸入深度对气泡行为的影响：浸入深度变小后,结晶器内气泡分布的变化不明显,说明浸入深度变小时,施加旋流不需要对吹氩工艺进行调整。