在连铸生产过程中，铸坯表面缺陷的存在，不仅增加了精整工作量，不能实现铸坯红送、热装，增加生产成本，甚至还会使坯壳拉裂，造成漏钢事故。由此，提高铸坯表面无清理率一直是冶金工作者追求的目标。 本文是针对南钢小方坯表面质量出现的问题进行的研究。南钢在目前生产工艺及配套保护渣条件下，铸坯表面质量总体表现为，振痕形成不完善、不规则、不呈标准的凹陷形振痕。低拉速时振痕浅、高拉速时振痕外凸、严重时出现振疤及振勾现象，铸坯表面起皱、粘渣，皮下有微小裂纹存在。由于工艺路线是走的低保护渣消耗、浅振痕路线，上述表面缺陷在表面形成深度较浅，大都在后续热加工过程中被烧掉，而不影响轧材质量。但严重的振疤、起皱、振勾引起的夹渣、裂纹、皮下气孔等缺陷，由于深度深，在热加工过程中烧不掉，而导致薄带镀层起皮，棒材有带根的结疤，严重时出现掉块现象。为了消除铸坯表面缺陷，提高铸坯表面质量，本文主要采用实验室研究为基础，结合工业性实验的研究方法，从以下几个方面进行了分析研究：1) 南钢电炉厂小方坯连铸表面质量问题成因分析；2) 钢液在结晶器内流动行为数理模拟研究；3) 弯月面区域保护渣流动的数学模拟研究；4) 结晶器振动参数分析研究；5) 结晶器保护渣系列化分析研究。 通过实验室基础研究和工业性实验，以及对影响弯月面凝固行为的相关因素进行的系统研究，得到了影响铸坯表面质量的主要因素为：结晶器振动参数和保护渣理化性能。提出了结晶器振动参数优化方案，针对南钢电炉厂所炼钢种的特点对保护渣进行了系列化分类。通过工业生产应用考核表明，采用优化后的振动参数和配套的保护渣系列，铸坯表面质量得到了很大改善，实现了铸坯振痕均匀、规则、振痕下无夹渣、无裂纹；冷轧带钢表面质量能满足用户的质量要求；热轧棒材无表面质量缺陷引起的废品目标。 本文利用Fluent大型商业软件，对情况复杂的弯月面区域内保护渣流动行为进行数学模拟研究，这为系统分析弯月面区域影响保护渣流入的因素，提供了理论基础。