随着连铸技术的迅速发展和市场对钢材质量要求的日益提高，中间包、结晶器冶金越来越受到人们的关注。中间包内钢水流动状态对钢水在中间包内停留时间，夹杂物上浮去除以及卷渣等具有重要的作用；结晶器是连铸生产过程中净化钢质的最后一个环节，其钢水流动形态对夹杂物的排除、保护渣的卷入、凝固坯壳的形成以及铸坯微观结晶组织等都有较大的影响。因此，优化中间包和浸入式水口结构对于提高铸坯质量和安全生产具有重要意义。 本研究以相似原理为基础，通过水模拟实验，对宝钢连铸实验平台中间包控流装置和结晶器浸入式水口结构进行了优化设计。 中间包水模拟实验主要研究了中间包三重堰控流装置对中间包流场影响，确定了三重堰控流装置在中间包内最佳的位置及尺寸参数。研究结果表明，对于宝钢连铸实验平台中间包，在流量较小时，采用三重堰控流装置可以改善中间包流场，而在流量较大时，却恶化了中间包内流体流动特性。在本实验条件下，采用湍流控制器与导流坝组合的控流装置对改善中间包流场效果较佳。 对于断面为120×1000mm2的平板型结晶器，利用水模拟实验研究了浸入式水口结构及其插入深度对结晶器液面波动、流股冲击深度、结晶器液面保护渣的铺展覆盖以及卷入的影响，优化设计了浸入式水口结构，确定了水口插入深度。实验结果表明，水口底部开孔可以有效地起到分流作用，不仅可以减小液面波动，而且不会产生较大的冲击深度。在本实验工艺条件下，采用水口底部形状为凹型、底部孔径30mm、侧孔倾角27～30°、侧孔面积30×70mm2的浸入式水口，且在水口插入深度为200～225mm时，在结晶器内可获得理想的钢水流动形态。