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(shí)，由于鋼液切向速度的存在，在鋼包長(zhǎng)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(huì)形成旋渦，鋼渣通過旋渦核心被卷入鋼液中，隨著澆鑄的進(jìn)行最終貫通水口，進(jìn)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(huì)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(duì)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(zhǎng)水口直徑、水口偏心率、渣層厚度等因素對(duì)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(shí)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(shí)，水口位置對(duì)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(shí)，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(shì)，但二者并不是線性關(guān)系。水口直徑為50mm時(shí)，油層厚度由40mm增加到50mm，卷渣臨界高度增加10mm。