结晶器内的钢液流动行为对保护渣熔化、液渣层分布、液面波动卷渣、弯月面处润滑、初生坯壳形成、气泡和夹杂物上浮分离、结晶器内温度分布、铸坯中心偏析、铸坯表面及皮下质量都有影响。本文针对某钢厂出现的铸坯角裂以及宏观夹杂缺陷问题,对宏观夹杂物来源、水口结瘤物、铸坯角裂进行分析,并利用模拟实验对原工况的结晶器流场进行了评估,在此基础上研究了宏观夹杂物和铸坯角裂问题与结晶器流场的相关性,利用物理模拟和数值模拟相结合的方法,在浇铸工况下,对影响结晶器流场的浸入式水口的结构尺寸、水口插入深度进行了优化,并对优化结果进行了工业性应用,研究结果如下:（1）使用原水口评估结晶器流场得出,结晶器液面波动大,在结晶器角部处,1/10大波值达到目标控制值的3-5倍,并且出现周期性液面裸露;保护渣液渣层分布不均匀,最大厚薄差Δmax达到目标控制值的3倍;结晶器液面有明显卷渣现象。（2）铸坯角裂是沿粗大奥氏体晶界开裂形成。原工况结晶器内液面波动大,保护渣液渣层分布不均匀,结晶器角部出现周期性液面裸露,导致保护渣在结晶器角部不能正常流入,铸坯在角部的传热热阻大,致使奥氏体晶粒粗大,在矫直应力作用下出现内弧角裂。（3）钢样中的宏观夹杂物主要来源包括两方面:一是原工况结晶器内液面波动大,导致保护渣卷渣;二是脱落的水口结瘤物随流场上浮至液面后,由于结晶器角部附近出现的周期性液面裸露,导致结瘤物无法被液态保护渣吸收,被强循环流卷入钢液,滞留于钢中,成为宏观夹杂物。（4）受钢厂设备限制,水口最大插入深度为150mm,不能通过优化水口插入深度达到合理的结晶器流场;固定水口插入深度150mm的条件下,随水口内径增加,结晶器液面趋于平稳,水口结瘤程度增加;中孔直径为50mm时,椭圆形水口对结晶器液面速度均匀性的控制强于方形水口,水口结瘤程度和冲击深度小于方形水口。（5）工业性应用结果表明,使用直径为50mm的椭圆形水口可以控制铸坯宏观夹杂和角裂,提高铸坯质量。