在钢铁业快速发展的今天，用户对产品质量提出了严格的要求，对品种的要求更高。提高钢铁产品的质量以及增加高附加值的产品比例是每个钢铁生产者追求的目标。对板坯来说，中心偏析和中心疏松对钢材质量的影响问题却没有得到较好的解决。严重中心偏析和中间疏松的铸坯会在轧制中板或厚板的过程中会产生不均匀的变形而出现废品，同时会对钢板的组织和性能产生较大的影响。　　 减少或消除中心偏析和中间疏松比较可靠和理想的技术手段就是采用轻压下技术。轻压下技术通过对凝固过程中的板坯实施机械压力来实现轻压下，达到打碎凝固过程产生的柱状晶，将富集溶质元素的钢液回溯并再次混匀以消除板坯中心偏析，同时由于压下力的作用，使得凝固末端具有一定的压缩，在一定程度上减小了铸坯内部的空隙，增加了铸坯的致密度，进而达到消除或者是减轻中心疏松的效果。　　 目前，轻压下技术在国外工程公司是成熟的技术，也是它们在中国市场和国际市场推广连铸机技术的关键和核心技术。在轻压下技术中，采用的设备是有形的，设备配置和参数是可查的，唯有轻压下的工艺控制模型是无形的、不可查询的，同时轻压下的工艺模型也具有较高的理论深度，对轻压下的实施效果具有较大的影响。本研究基于该出发点，以柳钢6号板坯连铸机为研究对象，开展轻压下工艺模型的研究，开发具有自主知识产权的轻压下工艺模型。　　 在充分分析板坯连铸凝固传热过程，建立了板坯连铸机浇铸过程的离线分析模型，开发出板坯连铸机浇铸过程的离线分析软件。同时基于适用性和高效性的考虑，板坯连铸机浇铸过程的离线分析软件开发了一维凝固传热和二维凝固传热分析模块。板坯连铸机浇铸过程的离线分析软件可以准确预测稳态工艺条件下的铸坯温度分布和凝固状态，为稳态条件下实施轻压下提供依据，也能为板坯连铸浇铸过程动态控制模型的调试和优化提供指导。　　 基于板坯连铸过程非稳态的特点，研究并开发了板坯连铸浇铸过程实时跟踪控制模型。并从结构和功能上实现了板坯凝固过程实时温度和凝固计算、二冷动态配水模型、动态轻压下控制的分离，并确保三者的有机联系。板坯连铸浇铸过程实时跟踪控制模型，能实时准确地预测非稳态浇铸过程中铸坯表面温度分布和凝固终点位置，根据计算的温度和目标点表面温度的偏差动态调整二冷区水量，同时基于浇铸钢种、浇铸工况确定出合理的轻压下工艺参数(包括：压下位置、压下量和压下率)。　　 采用综合热分析仪STA449C、热膨胀仪DIL402和热模拟试验机Gleeble1500D对柳钢6号板坯连铸机生产的两个主力钢种Q345和AH36进行了高温物理性能测试和高温力学性能测试。测试结果为轻压下工艺模型的计算提供准确的物性参数和力学参数。　　 弹塑性模型能较好反映铸坯的力学行为，这里采用弹塑性有限元模型，对柳钢6号板坯连铸在实施轻压下的过程进行热-机耦合分析，以掌握铸坯在实施压下过程中力学性能，对确定合理的压下参数奠定基础，另一方面，获得铸坯对轻压下扇形段的反力以及实施轻压下增加的拉坯阻力，为轻压下扇形段的设备设计以及连铸机驱动电机的选择提供条件。　　 对实施轻压下的关键设备轻压下扇形段进行了整体的强度分析，分别剖析了上框架、下框架、驱动辊、从动辊和夹紧及调厚装置的变形和应力，从设备安全的角度分析各部件在轻压下过程的安全程度，同时分析了扇形段变形对轻压下效果的影响，提出了需要对轻压下扇形段在压下过程中根据压力对压下量进行补偿，补偿的公式如下：　　 S=-0.0026F+0.0958式中：s为压下量的补偿量，mm；F为压下力，KN。　　 为验证模型的准确性，采用红外线测温仪对铸坯表面温度进行了多工况多位置的测试，并把测试温度和模型计算的温度进行了比较。比较结果显示温度计算值和测量值吻合较好，偏差小于4.8％，说明工艺模型计算的温度值是可靠的。　　 采用射钉法对柳钢6号板坯连铸机生成Q345和AH36的典型工况进行了坯壳厚度的测试，射钉试验表明模型计算的凝固终点和测试值吻合较好，绝对偏差小于40mm，相对偏差小于0.15％。同时指出现行采用的射钉法在计算凝固系数时存在的问题，从理论分析和实践算例入手，提出了修正的算法。　　 工艺模型经历了在线运行不参与控制→动态配水模型的投入→静态轻压下的投入→动态轻压下的投入等调试过程，最终轻压下工艺控制模型能够稳定运行于柳钢6号板坯连铸机，现场的生产表明：动态轻压下实施，对铸坯中心偏析的改善效果明显，中心偏析的评级提升在1级以上，同时对铸坯中心疏松也具有一定的改善作用，从低倍照片上看，铸坯内部组织致密。鉴于轻压下给柳钢6号板坯连铸机带来的效果，柳钢把动态轻压下使用写进了6号板坯连铸机的操作手册。