特厚连铸坯在由钢液到凝固这段时间内可以通过改变拉坯速率,结晶器组成及其二冷区水量等一系列的参数来改变或者提高特厚连铸坯内部质量。连铸坯的凝固速度与内裂纹有关,凝固速度越大,则内裂纹增加,内裂趋势增大,并且各阶段冷却的冷却强度不宜过大,否则会产生较多内裂纹。凝固速度的降低还可以给夹杂物的上浮提供更多时间,大大降低夹杂物的含量,因此采用慢速凝固方式更加适合特厚连铸坯的生产。由于同一连铸坯头腰尾部拉速不同,所以可以认为三部分的冷却速度不同。研究中认为特厚连铸坯头部为非稳态条件下的冷却凝固,而腰部和尾部则认为在稳态条件下的冷却凝固。通过对特厚连铸坯头、腰尾部横截面上元素分布研究发现,对于特厚连铸坯不同位置截面上的元素分布的不同,冷却速度是导致它们分布规律不同的主要因素。同时发现,因特厚连铸坯凝固过程中形成的“小钢锭”现象导致纵向上元素扩散效果不明显,所以连铸坯头、腰部及其尾部元素含量差异性并不大。对特厚板坯的宏观结构起着重要作用的是冷却速度,而对微观结构起着重要影响的不仅是冷却速度还有含碳量。冷却速度是宏观结构形成规律的关键性因素,对于截面上的连铸坯宏观结构来说可以分为以下几个部分:中心等轴晶粒区,次外层柱状晶区和最外层激冷细小等轴晶区。本研究对象为含碳量(质量分数)0.45%的亚共析钢特厚板连铸坯,故此其微观组织由铁素体与珠光体共同构成,随着冷却速度的下降和碳含量的降低,铁素体晶粒趋向于形成多边形形状且所占体积分数下降,而珠光体组织中片层间距变大且所占体积分数升高。然而对于稳态的腰部和尾部的各夹杂物含量相对稳定,但是处于非稳态的连铸坯头部,各类夹杂物分布相对混乱并无规律,有大量聚集区域,容易造成夹杂物聚堆因而产生组织缺陷。因此冷却速度对夹杂物的流向和分布也同样起着重要作用。