首钢二炼钢2号连铸机生产钢种有普碳钢、低碳钢、低合金钢等。130mm×130mm小方坯结晶器下方原为足辊结构，零段喷水冷却是在结晶器下方设计两排喷淋，每排在铸坯的四周分布八个全锥形水喷嘴，对铸坯面部喷水，由于冷却强度不足及冷却均匀性较差，随着拉坯速度的提高，初出结晶器下口的铸坯坯壳厚度越来越薄，漏钢率较高，主要是角裂漏钢，漏钢后修复工作量较大。

为了避免铸坯菱变或出现漏钢事故，采用多级结晶器结构，它由紧接在结晶器下方刚性连接的长约320 mm的多级结晶器及铸坯4个角部的喷水冷却装置组成。

（1）多级结晶器结构。多级结晶器通过法兰将分别装配有铜板的4个支架与结晶器壳体下部联接，支架上的每块铜板布置在结晶器下方铸坯面部。在浇注过程中，每块铜板通过支架支撑板上的2个压缩弹簧产生的压力缓缓地压紧铸坯表面，铜板与铸坯接触面积大，支撑效果好，同时铜板受弹簧压紧作用能够消除气隙，使铜板与铸坯表面接触良好，改善热流传输效果，增加冷却强度。

（2）零段喷淋冷却结构。连铸小方坯在高速浇铸条件下，铸坯角部受结晶器相邻两侧的双向冷却，使其在结晶器铜管内先收缩，由于冷却效率低，铸坯出结晶器铜管后角部坯壳薄，应在铸坯角部增加二次冷却强度，对改善铸坯变形有利。因此零段喷淋设计在铸坯的角部喷水，并加大二次冷却强度，设计5排喷淋，每排在角部分布4个全锥形水喷嘴。由于铸坯角部是敞开的，对其大量喷水冷却，使铸坯角部冷却充分，利于铸坯角部坯壳厚度的迅速增长，同时使铜板表面受到较好的喷水冷却，可以减少小方坯的菱变和角部裂纹，避免角裂漏钢。零段喷淋冷却水量根据断面、钢种和拉速确定。

首钢二炼钢130mm×130mm小方坯连铸机结晶器下方由原足辊结构改进设计为多级结晶器，连铸生产实践表明：多级结晶器比足辊结构可提高连铸机拉坯速度20%，同时铸坯菱变和角裂缺陷明显减少，降低拉漏率，增加铸机作业率 。