桥梁、隧道、机械、军工等需要大断面铸坯的行业随着近代中国经济的飞速发展而繁荣起来,这些行业对于大断面钢材的需求日益加大,而且对钢材质量也开始精益求精,因此对于钢铁行业来说提高铸坯的产量和质量迫在眉睫。目前来说,连铸产生的铸坯依然存在缺陷,例如缩松、缩孔、裂纹等等。本文采用电磁旋流手段对铸坯质量进行控制。本文将电磁旋流施加在连铸水口结构上,由此引起结晶器内钢液流动状态的改变,从而改变结晶器内钢液的温度场分布。为提高铸坯产品质量提供理论依据。首先分析了水口施加电磁旋流连铸工艺的原理及优点,并对连铸的工艺参数进行初步设定。建立电磁场模型,通过改变施加电流强度的大小,从而对电磁旋流的电磁力进行控制,并且与理论公式得出的电磁力进行比对,验证电磁力仿真的正确性。其次根据连铸相应的计算公式得出结晶器长度、初步拉坯速度、铸坯的物性参数和高温力学性能。建立400mm×600mm的特大矩形坯凝固传热模型,将模拟得到的电磁力作为边界条件施加在矩形坯凝固模型的水口上。模拟出在不同电磁力作用下矩形坯结晶器内钢液的流场与温度场。分析电磁旋流对矩形坯在结晶器内流场与温度场的影响。然后将普通直通水口改为喇叭形水口,施加不同的电磁力,模拟出结晶器内钢液的流场与温度场。通过与普通直通水口的流场与温度场的比较,分析在采用电磁旋流的连铸中,喇叭形水口的优势。改变喇叭形水口下的拉坯速度,分析拉速对结晶器内的流场与温度场的影响。最后建立二维弹塑性模型,将不同过热度、拉速下模拟出的钢液温度作为条件加载上二维弹塑性模型上,研究铸坯在结晶器内凝固收缩的应力与应变的变化,分析不同工艺参数下,铸坯成裂指数的变化,验证本文采用的拉坯速度和过热度符合实际生产要求。