수치 시뮬레이션 방법을 사용하여 직통식, 4공식 및 5공식 주입구가 GCr15 베어링 강 280 mm×325 mm 주조 크리스탈라이저 내 강액 유동장 및 온도장에 미치는 영향을 비교 분석하였다. 결과에 따르면, 현재 널리 사용되는 직통식 주입구는 주형 껍질 침식이 없고 균일한 껍질 성장을 촉진하지만, 강액 충격 깊이가 깊고 만월면 부근 유속이 낮아 대형 사각 주조품의 품질 향상에 불리하다. 4공 주입구를 사용할 때 강액의 열중심이 상향 이동하며 강액 표면 온도가 8℃ 상승할 수 있고, 상승하는 와류가 강해져 결정기 내 강액의 과열 및 보호 슬래그 용융을 감소시키는 데 유리하다. 그러나 강액이 결정기의 넓은 면과 좁은 면의 주형 껍질을 침식하여 충격 영역 근처에 다양한 정도의 무성장 영역이 발생한다. 5공 주입구를 사용할 때는 열중심 상승과 상향 와류 강화 외에 측면 구멍의 강액 유속 감소로 인해 주형 껍질 침식이 줄어들어 보호 슬래그의 빠른 용융과 과열도의 빠른 감소, 균일한 껍질 성장을 촉진하고 대형 사각 주조품의 품질을 크게 향상시킨다.

GCr15 베어링 강; 280 mm x 325 mm 사각 주조; 크리스탈라이저; 다공 주입구; 수치 시뮬레이션