本工作以鞍钢第三炼钢厂连铸中间包为背景,制作了1:4水力模型.在中间包上方设置了可上下移动的喷枪,通过此喷枪向中间包水口上方吹气(氩),排开水口上方的中间包渣并形成一个气腔,进而抑制并推迟旋涡的产生.本水模实验表明,若操作参数选择适宜,采用吹气法能够非常显著地减少中间包换包残钢量.通过水模实验对吹气法的吹气参数进行了探讨.实验结果表明,只有在枪位区间内吹气,形成的气腔才有挡渣作用.但是,在枪位区间内存在一溅液临界点(即定义的最佳枪位),枪位在此临界点以下时,会引起溅液.故在枪位区间靠近最佳枪位上方吹气,取得的挡渣效果更理想.通过实验对吹气参数进行了进一步的优化,确定了不同喷枪直径和吹气流量的最佳枪位区间.相同条件下,正吹挡渣的效果优于偏吹,应尽量使喷枪的中心轴线与中间包水口的中心轴线重合.在此基础上,又对旋涡形成的机理及其旋转方向进行了研究.在浇注后期,中间包内钢水的液位不断降低,产生旋涡是必然的.研究表明,在本实验条件下,旋涡旋转的方向可能是顺时针,也可能是逆时针,两个方向的概率几乎是相同的.这表明抑制旋涡卷渣的关键应该是抑制旋涡,使之推迟产生.