以连铸结晶器内铸坯为研究对象,使用数值模拟的方法计算和分析了溶质元素在钢两相区内的偏析行为,并计算其凝固过程中两相区内的高温物性参数,再通过有限元软件ANSYS计算了结晶器中铸坯坯壳的温度场,并模拟了铸坯在自身和外部条件变化时温度场的变化情况。基于Ueshima的正六边形枝晶凝固模型,通过有限差分法建立了耦合δ/γ相变的溶质围观偏析模型,分析结果可知,在目标钢种成分浮动范围内,C含量对对P、S、Nb和Ti元素较为明显。当液相中C的浓度足以发生δ/γ相变后,γ相占比提高,导致不易溶于γ相的元素P、S、Nb和Ti元素的偏析程度升高。以微观偏析模型为基础计算钢在凝固过程中的热物性参数,其中C含量对钢的高温物性参数有较大的影响,随着C含量的升高会扩大两相区,影响固相率的变化,也会使密度降低、热焓升高。微合金钢中Nb元素在微合金钢范围内在热力学角度不会对钢的凝固造成较大影响。因不同溶质成分下钢的高温物性参数有较大差异,故不宜将不同钢种的物性参数直接套用。通过有限元软件ANSYS分析了不同物性参数下铸坯凝固过程中的温度变化,可以得出在铸坯内部温度的传递主要取决于材料的热焓和等效导热系数,并通过施加载荷模拟结晶器内的热流冲击,结果显示高拉速和高过热度会使坯壳表面温度对结晶器内钢液更为敏感。图32幅;表11个;参49篇。