針對中厚板坯連鑄生產中鑄坯裂紋及中心偏析等鋼廠遇到的共性問題，通過開展基礎研究與工藝研究，形成了較為系統的板坯連鑄精細凝固冷卻控制技術。該成果經河北省科技成果鑒定（冀科成轉鑒字 [2012] 第9-189號），本技術具有完全的自主知識產權，達到國際先進水平。該技術主要內容如下。

1.基礎研究

（1）熱物性參數研究與通用中厚板坯連鑄凝固冷卻控制模擬軟件

歸納、總結鋼的熱物性參數計算方法，建立熱物性參數數據庫，包含多組經過實驗驗證的不同鋼種的高溫熱塑性、液/固相線溫度、導熱系數等熱物性參數數據。建立針對鋼種特點的"定制"凝固傳熱模型，研發澆鑄斷面、冷卻段長度等鑄機參數可自主設置的通用中厚板坯連鑄凝固冷卻控制軟件。

（2）板坯連鑄三維熱-力耦合模型建立

綜合傳熱學及材料力學，分析連鑄坯在凝固傳熱過程中溫度及其所受應力的變化，結合鋼種高溫熱力學性能，從本質上研究鑄坯裂紋產生機理。運用Ansys有限元軟件建立了含Nb鋼板坯連鑄三維熱-力耦合模型，綜合研究連鑄坯凝固過程，系統分析二冷優化效果。

2.工藝研究

（1）連鑄坯"縱橫"均勻冷卻技術研究

綜合鑄坯凝固過程溫度-應力-應變，回歸、確定出合理二冷水量分布，實現鑄坯縱向均勻冷卻。通過二冷噴嘴冷態性能測試，優化噴嘴布置高度及方式，實現鑄坯橫向均勻冷卻。

（2）連鑄二冷控制方法研究

在剖析了國內外典型二冷控制方法，如：綜合參數控制法、有效拉速法、目標表面溫度動態控制法等基礎上，提出"基于有效拉速和有效過熱度的連鑄二冷控制模型"。應用本模型的方法進行二冷動態控制，解決了拉速、過熱度等工藝參數在工況不穩定情況下對鑄坯質量產生的不利影響，有效降低了非穩態澆鑄時板坯的溫度波動。

本技術形成的優化方案應用于實際生產后，含Nb鋼板坯角部橫裂基本消失，鑄坯中心等軸晶區域寬度由35mm擴大至44mm，中心等軸晶比率提高了4.1%，鑄坯的中心偏析從B類1.0改善為C類1.5，含鈮鋼成品率提高1%。通過該技術的研究與應用，解決了制約企業產品升級的制約環節，為邯鋼的產品結構調整和升級發揮了重要作用，品種鋼比例得到較大提高，為邯鋼增創了顯著的經濟效益。