近年来,随着连铸技术的发展,高效连铸技术已成为连铸发展方向之一。板坯连铸机高效化发展应坚持质量为前提,提高铸机作业率,减少漏钢事故和设备故障,提高连铸机的生产能力。因此解决板坯结晶器内影响质量及工艺顺行的关键问题,对促进我国连铸生产高效化和连铸生产技术发展显得尤为重要。目前,国内板坯连铸机有向宽面更宽,窄边更窄的发展趋势,在连铸生产过程中经常发生结晶器液面结冷钢现象,影响了连铸坯质量和连铸生产的顺行,严重制约了板坯连铸机高效化发展,因此,研究结晶器液面结壳的原因,提出解决思路及措施,对促进连铸生产的顺行及高效化意义重大。本文以国内某厂宽板坯连铸结晶器(断面为230mm×2000mm)为原型,运用水模型研究方法,对使用原水口时结晶器内流体的流动行为进行了研究,特别是针对该铸机生产中存在的液面结冷钢问题设计开发了一种新型的浸入式水口,并对该水口的结构参数和工艺参数进行了优化研究。研究结果表明:1)使用原水口时,从水口侧孔出来的流股对结晶器窄面冲击压力较小,导致结晶器内上部回流较弱,液面不活跃,表面更新缓慢,这是造成结晶器液面结冷钢的主要原因。而且存在一定程度的偏流。2)浸入式水口底部型式、出口角度、出口面积比以及水口浸入深度等参数对结晶器内流场有重要影响,在对其进行优化研究时应综合考虑。3)在实验条件下,优选出的新型SEN的最佳结构参数和工艺参数为:底型为凹底,出口角度15°,出口面积比2.20,插入深度波动范围40～60mm,结晶器内上部回流区域减小,而上部回流增强,偏流消失,获得了较为理想的流场。该实验结果为克服结冷钢现象,提高连铸坯质量以及现场生产工艺的顺行提供了参考。