连续铸造过程包括钢包传运装置、中间包、结晶器、结晶器振动装置、引锭杆、二次冷却装置、拉坯矫直装置、切割装置等,与传统模铸方法相比,具有工艺流程短、大幅提高金属收得率更高和铸坯质量更好、节能降耗、易于实现机械自动化等显著优势。随着生产生活中对钢材品质要求越来越高,连铸二冷工艺是提高钢材品质的一个高效节约的切入点。钢坯的表面换热系数、温度场分布是优化二冷过程中喷嘴工作参数、钢坯拉速等的重要参数依据。由于铸坯表面高温、剧烈震动、温度梯度大,直接确定其温度或表面热流密度(换热系数)是困难的,反问题求解方法为该问题带来新的求解思路。以钢坯内数个可测量的测温点温度作为输入条件,通过求解反问题可得出所需的表面换热系数和温度场分布。本论文的主要工作及结论包括以下几个方面:介绍了导热反问题的工业背景和研究现状,经过分析计算和合理简化,描述了效连铸气雾射流动态传热实验平台的物理模型和数学模型,将其定性为周期性跃阶突变边界条件导热反问题,分析了Tikhonov正则化方法法应用于本文问题的优势。运用Tikhonov正则化方法,处理了与实验问题类似的数值算例,验证了反演网格的无关性,讨论了测量点位置、时间步长、镇定函数形式和随机误差大小对计算精度的影响。结果表明,可测量点位置距离待反演参数所在表面距离越近,计算结果越精确,受测量误差影响越大;时间步长越长,计算结果稳定性越好,追踪待反演参数的能力越差;使用Tikhonov正则化方法求解导热反问题时,稳定泛函数形式应选取为对正则化系数敏感的形式。对于Tikhonov正则化方法考虑计算结果的精确性与稳定性,提出‘斜率法’以选取正则化系数。利用数值仿真实验验证了本文提出的热物理模型,讨论了测量误差不可避免时正则化系数对计算精度的影响。将本方法应用在实验数据中,计算结果与预期相符合。结果表明,该方法很好的平衡了解的精确性与稳定性,可以有效解决导热反问题的不适定性问题。结合Tkihonov正则化后处理结果对实验数据进行分析,将连铸二冷过程基于空间划分为气雾射流区、平行流区和空气冷却-辐射换热区;基于时间划分为膜态沸腾、过渡沸腾和核态沸腾时段。对连铸二冷铸坯温降过程有了更加直观的认识,给连铸过程中的冷却特性提供了理论支持。