在鋼包非穩(wěn)態(tài)澆鑄的末期，當(dāng)鋼液面降低到一定的高度時，由于鋼液切向速度的存在，在鋼包長水口或中間包浸入式水口上方鋼水自由表面不可避免地會形成旋渦，鋼渣通過旋渦核心被卷入鋼液中，隨著澆鑄的進行最終貫通水口，進入中間包或結(jié)晶器造成大量下渣或卷渣，大大降低了鋼液潔凈度，危害鋼產(chǎn)品的質(zhì)量；旋渦以及卷入的一定堿度的爐渣還會降低包襯和水口的使用壽命，增加操作人員的工作量和生產(chǎn)成本。
科研人員針對某廠澆鑄末期鋼包殘鋼量偏大的問題，通過物理模擬的方法研究了鋼包長水口直徑、水口偏心率、渣層厚度等因素對鋼包澆鑄末期匯流旋渦臨界起旋高度和貫通高度（空氣柱貫通至水口時的液面高度）的影響。
研究結(jié)果表明：旋渦產(chǎn)生的臨界高度隨著出水口直徑的增加而增加。出水口直徑由30mm變化至60mm，起旋高度和貫通高度分別由89.6，25.6mm升高至165.0，40.7mm；當(dāng)出水口偏心率小于0.7時，水口位置對于貫通高度的影響不明顯；但當(dāng)偏心率由0.7變化至0.8時，貫通高度顯著升高；適宜的水口位置為距離鋼包底部中心0.7R處；開始卷渣高度隨著油層厚度增加呈升高的趨勢，但二者并不是線性關(guān)系。水口直徑為50mm時，油層厚度由40mm增加到50mm，卷渣臨界高度增加10mm。