由于连铸过程涉及到高温和复杂的物化现象,且到目前为止尚无有效手段进行精确地现场测试。因此,对连铸过程进行数值模拟就成为预测连铸相关现象、优化连铸工艺的有效手段。用数值模拟的方法对连铸结晶器内钢液的流动和传热过程进行研究是近年来该学科发展的前沿领域,其重要目的是掌握结晶器内钢液流动的流场和温度场分布情况,为工业生产控制、结晶器设计提供可靠的理论依据。深入了解和控制结晶器内钢液的流动行为是保证高效连铸工艺顺行和提高铸坯质量的关键。因此,人们十分重视钢液在结晶器内流动特征的研究,最普遍的方法就是物理模拟和数值模拟。针对某钢厂大方坯连铸结晶器,本文采用数值模拟的方法,研究了不同浸入式水口及连铸参数对结晶器内钢液流动行为的影响。本文运用商业软件,依据计算流体动力学理论建立了三维数学模型,计算了不同工艺参数条件下结晶器内的流场和温度场,研究了浸入式水口的浸入深度、侧孔倾角和拉速对结晶器内钢液的流场和温度场的影响,分析了不同参数对结晶器内夹杂物去除情况的影响。研究结果表明:随着拉速的增大,结晶器液面波动增大,流股对窄面的冲击强度增大,结晶器自由液面的温度升高,这有利于保护渣的熔化,但也容易使结晶器出口处的坯壳厚度变薄,不利于坯壳的凝固;随着浸入式水口浸入深度和水口侧孔倾角增大,液面波动减小,但上回流区的高温面积减小,容易产生表面质量问题。颗粒直径对结晶器内夹杂物的去除率影响较大,在拉速为0.7m/min,夹杂物颗粒直径为300μm时,夹杂物的去除效果较好;对于直径小于100μm的夹杂物颗粒,去除率都小于20%,说明直径较小的夹杂物颗粒在结晶器中很难被去除;说明结晶器对颗粒直径较大的夹杂物去除效果较好。