1、在連鑄過程中，特別是在進(jìn)行大尺寸、高級(jí)別鋼種的連鑄過程中，鋼坯的表面經(jīng)常發(fā)生裂紋等缺陷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致漏鋼事故，是阻礙連鑄生產(chǎn)順利進(jìn)行的主要問題，嚴(yán)重影響新型鋼種的連鑄技術(shù)研究與開發(fā)。特別是對(duì)于較大尺寸、容易產(chǎn)生裂紋的厚板坯及超大圓坯，缺少相應(yīng)的理論研究及實(shí)驗(yàn)測(cè)量?jī)x器，不能對(duì)其相應(yīng)鑄坯的高溫凝固過程進(jìn)行分析研究，以預(yù)防其鑄造缺陷的產(chǎn)生。
　　本文使用商業(yè)有限元軟件ANSYS，通過與武鋼項(xiàng)目合作對(duì)300mm厚的Q345D厚板坯在結(jié)晶器

2、以及整個(gè)連鑄凝固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，并對(duì)450、600型軸承鋼超大圓坯連鑄過程進(jìn)行數(shù)值模擬研究，結(jié)合Fe-C合金包晶反應(yīng)的凝固特點(diǎn)開發(fā)高溫凝固相轉(zhuǎn)變裝置，在較高的淬火冷速下保留鋼的高溫凝固組織，并獲得相應(yīng)鋼種的高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律。
　　通過上述研究發(fā)現(xiàn)：對(duì)于300mm厚的Q345D厚板坯，鐵素體含量、拉速及過熱度的提高都會(huì)使坯殼沿結(jié)晶器高度方向的表面溫度和厚度在距彎月面180 mm處呈現(xiàn)周期性波動(dòng)，周期為100 mm左右；并當(dāng)

3、拉速為1.0m/min、過熱度為40℃及包晶反應(yīng)中鐵素體轉(zhuǎn)變含量為100％時(shí)，溫度差和厚度差波動(dòng)幅度在距彎月面425mm處最大。此條件下最易導(dǎo)致坯殼與結(jié)晶器之間產(chǎn)生氣隙缺陷，在實(shí)際生產(chǎn)過程中要尤為注意。而在整個(gè)連鑄凝固過程中，在保證安全坯殼厚度條件下，適當(dāng)提高拉速、降低過熱度、增加二冷區(qū)噴水量和二冷區(qū)長(zhǎng)度都可以促進(jìn)鑄坯凝固，提高生產(chǎn)效率。通過對(duì)鑄坯不同位置表面中心溫度的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與計(jì)算數(shù)據(jù)比較，計(jì)算結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)吻合良好，誤差小于5％。而

4、對(duì)于450、600型軸承鋼的超大圓坯而言，拉坯速度、過熱度、二冷區(qū)水量和長(zhǎng)度等工藝因素的變化對(duì)于600型超大圓坯的溫度分布及坯殼生長(zhǎng)情況影響更大。自制的高溫凝固相轉(zhuǎn)變研究裝置實(shí)現(xiàn)了凝固過程溫度可控、冷速可控，并把冷至設(shè)定溫度的樣品在液氮或者冰鹽水中快速冷卻。通過對(duì)快速冷卻得到的組織進(jìn)行組織分析，可以實(shí)現(xiàn)凝固過程組織的定量分析并最終獲得高溫凝固相轉(zhuǎn)變規(guī)律。
　　豐富并填補(bǔ)了較大尺寸、容易產(chǎn)生裂紋的厚板坯及超大圓坯研究領(lǐng)域空白，提供了