在鋼(gang)(gang)包(bao)非穩態澆鑄(zhu)的(de)末期(qi)，當(dang)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)面降低(di)到一定的(de)高度時，由于鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)切向速度的(de)存在，在鋼(gang)(gang)包(bao)長水(shui)(shui)口或中(zhong)間包(bao)浸入(ru)式水(shui)(shui)口上方鋼(gang)(gang)水(shui)(shui)自由表面不(bu)可避免地會(hui)形成(cheng)(cheng)旋渦(wo)，鋼(gang)(gang)渣(zha)通(tong)過旋渦(wo)核心被卷(juan)入(ru)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)中(zhong)，隨著(zhu)澆鑄(zhu)的(de)進行最終貫通(tong)水(shui)(shui)口，進入(ru)中(zhong)間包(bao)或結晶器造成(cheng)(cheng)大(da)量(liang)下渣(zha)或卷(juan)渣(zha)，大(da)大(da)降低(di)了(le)鋼(gang)(gang)液(ye)(ye)潔凈度，危害鋼(gang)(gang)產(chan)品的(de)質量(liang)；旋渦(wo)以及(ji)卷(juan)入(ru)的(de)一定堿(jian)度的(de)爐渣(zha)還會(hui)降低(di)包(bao)襯(chen)和水(shui)(shui)口的(de)使用壽命，增加操(cao)作人員(yuan)的(de)工作量(liang)和生產(chan)成(cheng)(cheng)本。

　　科研人員針對(dui)某廠澆鑄末期(qi)鋼(gang)(gang)包殘鋼(gang)(gang)量偏大(da)的(de)問題，通過物(wu)理模擬(ni)的(de)方法(fa)研究了鋼(gang)(gang)包長水口直徑(jing)、水口偏心率、渣層厚(hou)度等因素對(dui)鋼(gang)(gang)包澆鑄末期(qi)匯流旋(xuan)渦臨界起旋(xuan)高度和貫通高度（空氣柱貫通至(zhi)水口時的(de)液面(mian)高度）的(de)影(ying)響。

　　研究結(jie)果表明：旋渦產生(sheng)的(de)(de)(de)臨界高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)隨(sui)著出水口(kou)(kou)直徑的(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)而增(zeng)加(jia)。出水口(kou)(kou)直徑由30mm變化至(zhi)60mm，起旋高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)和貫(guan)通(tong)(tong)高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)分別(bie)由89.6，25.6mm升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)至(zhi)165.0，40.7mm；當出水口(kou)(kou)偏心(xin)率(lv)小于0.7時(shi)，水口(kou)(kou)位置(zhi)對于貫(guan)通(tong)(tong)高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)的(de)(de)(de)影響(xiang)不明顯；但當偏心(xin)率(lv)由0.7變化至(zhi)0.8時(shi)，貫(guan)通(tong)(tong)高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)顯著升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)；適宜(yi)的(de)(de)(de)水口(kou)(kou)位置(zhi)為距(ju)離鋼包(bao)底部(bu)中心(xin)0.7R處；開始(shi)卷渣(zha)高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)隨(sui)著油層(ceng)厚度(du)增(zeng)加(jia)呈升(sheng)(sheng)高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)趨(qu)勢，但二者并(bing)不是線性關系。水口(kou)(kou)直徑為50mm時(shi)，油層(ceng)厚度(du)由40mm增(zeng)加(jia)到50mm，卷渣(zha)臨界高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)增(zeng)加(jia)10mm。