下铸法是钢锭生产中常用的方法之一,对于其流道中钢液流动行为及夹杂物水平的控制是难点,也限制了该工艺的发展。本课题组参考旋流连铸技术将旋流引入下铸过程中,模型实验发现其能很好的控制了流道及铸模中流体的流动。另一方面,气泡处理常用于钢精炼过程中夹杂物的去除。因此在旋流下铸工艺的基础上,本文提出对浇道中的钢液吹入气泡以去除夹杂物的新工艺,并进行了水模型实验,采用两台相互垂直的高速摄像机同时记录气泡运动现象,对气泡行为特性进行深入的可视化研究。本文进行了不同旋流下中注管、上浇道的吹气实验,首先研究了在中注管内放置螺旋定子后对浇注时间的影响,然后研究了中注管内不同定子旋流下的气泡行为（气泡轨迹、气泡上浮临界高度、气泡运动速度、气泡运动行程及时间）,最后研究了上浇道内不同定子旋流下的气泡行为（漩涡、气泡轨迹、气泡运动速度、气泡破碎）。得出以下结论:（1）与无螺旋定子时的相比,中注管放置螺旋定子后完成浇注所需时间减少,且该时间随定子扭转角度的增加而逐渐减少。（2）对中注管吹气实验研究得出:无旋流时气泡在中注管内摆动上浮,有旋流时气泡发生了不同程度的周向旋转并上浮。120°以上的定子旋流下气泡既旋转又向中注管轴心聚集,且随定子扭转角及气泡尺寸的增大气泡旋转及向轴心移动的速度越快。不同内径毛细管吹出的气泡在不同定子旋流下存在上浮临界高度,该高度随定子扭转角的增大而增大,随毛细管内径的增大而减小。对气泡运动轨迹、运动速度、运动行程和总表面积综合分析得出:120°定子最有利于去除夹杂物,180°定子次之;在120°定子旋流下0.5mm毛细管吹出的气泡除杂能力最强,1.0mm的次之,0.1mm的最小。（3）对上浇道吹气实验得出:上浇道内无螺旋定子时气液流直接进入铸模,有螺旋定子时横浇道出流主流撞击螺旋定子后部分气液流形成漩涡（60°定子不形成漩涡）,其他部分则直接进入铸模,此漩涡中心高度随定子扭转角的增大而降低。对于直接进入铸模的气液流:无螺旋定子时气泡贴着上浇道内壁上升运动,有螺旋定子时气泡随定子扭转角的增大周向旋转增强,但不确定是否向中心聚集。气泡开始发生旋转处为横浇道出流主流撞击螺旋定子处。气液流在无螺旋定子时平均合流速最快,当有螺旋定子时平均合流速减慢,且随着定子扭转角的增大流动逐渐变慢。由于流钢尾砖拐角处产生的剪切流动及定子扭转的影响,气泡经过上浇道时会发生破碎。