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结晶器内钢液的流动行为对夹杂物的分离去除、保护渣的卷入、漏钢以及铸坯表面裂纹和粘结有很大影响,统计表明近80%的表面缺陷起源于结晶器。低拉速条件下,液面活跃程度不够,容易导致化渣不良等生产问题,对连铸坯质量造成不利影响。针对宝钢立式板坯连铸机拉速较低(0.45-0.65m/min)的特点,建立了结晶器(断面200×1300mm2)的1：1物理模型和钢水流动、传热数学模型,研究了低拉速下水口结构参数(侧孔尺寸、倾角)及工艺参数(浸入深度、拉速)对结晶器内钢水的流动特性(速度场分布、液面波动、冲击深度)、温度场分布、液面保护渣状态等的影响,在此基础上进行水口的优化；同时研究了结晶器控流装置(mold flow control device,简称MFCD)对结晶器钢水行为的影响,研究MFCD在低拉速条件下的适用性。水口优化研究结果表明：水口结构参数对结晶器内钢液流动特性及自由液面高温区分布的影响较明显；随着水口浸入深度的增加,液面波动量略微减小,但水口浸入深度在100-130mm范围内变化时,结晶器内钢液流动特性变化不大；拉速对液面波动的影响程度与水口结构有关,对拉速变化的敏感程度由大到小依次是2号、5号、4号、3号、1号水口；自由液面高温区面积由大到小依次为5号、3号、2号、1号、4号；综合考虑,在1号-5号水口中,5号水口的使用性能相对较好,1/3大波平均波高范围为0.8-2.8mm,且浸入深度在100～130mm范围内变化时,液面波动量的变化幅度不大,水口射流较分散,冲击深度较小,保护渣液渣层活跃且覆盖均匀,无卷渣,拉速在0.45-0.65m/min范围内变化时渣层较稳定。MFCD对钢液流动特性的影响研究结果表明：MFCD对结晶器内流场的影响主要作用于上部回旋区,MFCD将上部回旋区分成两部分,分别位于水口与MFCD之间、MFCD与结晶器窄面之间；MFCD对结晶器自由液面波动、速度场和温度场的分布有显著的影响；MFCD的位置(靠近窄边,水口与窄边之间,靠近水口)对液面波动的影响比插入深度(50-100mm)显著。加入MFCD后结晶器窄面附近自由液面湍动能增加明显。MFCD对结晶器窄面温度场以及速度场的影响不是特别明显。MFCD对4号水口(侧孔倾角向上15°)条件下结晶器内钢液流动行为有较明显的影响,液面局部波动量增加明显；MFCD对5号水口(侧孔倾角向下15°)条件下结晶器内钢液流动行为的改变不大,液面波动量有所减小；在低拉速工艺条件下,MFCD不能较好地控制结晶器内钢液流动行为,不建议在低拉速条件的连铸过程中使用。