结晶器长度、拉坯速度作为连铸机结晶器最重要的设计参数，其设计合理性直接关系到结晶器的寿命和铸坯的质量，随着现代工业及连铸技术的发展，提高连铸坯产量和质量逐渐成为连铸技术研究中的主要问题。“十二五”期间，我国新材料产业将重点发展高品质特殊钢，即重点发展特厚钢板、核电大型锻件等材料。其中特厚钢板的研究需要首先对特大断面矩形钢坯连铸机进行研究。本文以700mm特厚连铸坯为例对特大断面矩形坯连铸机相关参数进行了研究分析。合适的结晶器长度及拉速不仅能提高连铸坯的产量，减少漏钢事故的发生，而且还有助于防止和减少纵向裂纹的产生，提高产品质量。本文建立了结晶器及铸坯的有限元模型，通过传热的第三类边界条件即给定结晶器铜板边界传热系数的形式对铸坯凝固传热进行计算，讨论了铸坯凝固传热模型计算过程中保护渣渣膜及气隙的影响，将渣膜及气隙的影响以薄层热阻的形式加入计算模型进行计算。分别建立了700mm×700mm特大断面方坯及700mm×1500mm特大断面矩形坯的凝固的热应力耦合模型。本文针对连铸坯坯壳建立了简化的坯壳三维有限元模型，即将实际不均匀的坯壳简化成分布均匀的坯壳进行研究。通过求解坯壳热力耦合物理方程，建立不同厚度的坯壳模型进行研究，分析计算结果并确定结晶器出口处保证铸坯安全的坯壳厚度。建立了结晶器内铸坯二维非稳态热力耦合有限元模型，运用二维切片法对不同拉速下铸坯的凝固过程进行模拟计算，得到铸坯温度分布，坯壳生长情况和铸坯收缩状况，考虑坯壳生长的不均匀性，提出平均坯壳厚度的安全系数。运用数值模拟的计算方法，一方面计算了铸坯在结晶器出口处的许用坯壳厚度，一方面计算了铸坯在结晶器内的凝固传热，综合结晶器出口处安全坯壳厚度、拉坯速度及结晶器内冷却强度，确定合适的结晶器长度。