凝固末端压下技术是改善铸坯内部质量的重大先进技术,尤其对解决高碳钢的中心偏析与疏松具有显著效果。然而,目前常规压下工艺未能很好地解决铸坯中心偏析和中心疏松,特别是对于大断面连铸坯。近几年来,国际上开始注重凝固末端重压下的技术研究,但并未得到统一的结论。本文以中心缺陷比较严重的高碳钢GCr15为主要研究对象,采用数学模拟计算了大方坯凝固和压下变形规律。对常规平辊压下工艺的大方坯内部质量问题进行了分析,然后开展了大方坯凝固后平辊压下、凝固末端凸辊压下的试验研究,对凸辊辊型和凸辊压下工艺优化进行了试验研究。最后率先在国内某特殊钢厂不同钢种连铸中推广应用凸辊压下技术。通过上述研究获得以下主要结论:（1）大方坯凝固末端坯壳相对较厚,两相区相对较小,平辊压下需要较大的压下力。压下后铸坯内、外弧侧坯壳均发生变形而减薄,两相区受到内弧侧压缩,同时会向外弧移动,压下效率较低。采用凸辊压下外弧侧没有明显变形,内弧侧中间部位坯壳变形使两相区受到挤压,压下效率提高。拉速每增加0.01m/min,铸坯凝固终点后移约0.5m,造成同一机架处两相区增大,压下效率随之提高。不同钢种凝固状态差异较大,中心固相率一定时,低碳钢两相区远小于高碳钢,因此压下效率较低。（2）SA-213 T12大方坯凝固后压下试验结果表明,压下速率增大可减小缩孔初始尺寸,而凝固后压下可减轻已形成缩孔。当压下速率由目前的0.38mm/min增加到0.66mm/min,最大缩孔尺寸减小了 37.5%,但缩孔数目没有明显差异。凝固后继续压下缩孔数目减少了 50%,残留缩孔最大尺寸由8mm减小到2mm。弹-塑性模型计算结果表明凝固后压下效果比相同变形量下的热轧提高22.5%。不同初始尺寸的缩孔压下后其相对尺寸h/d0（压下后缩孔厚度与初始尺寸的比值）变化不明显。为有效改善中心缩孔,可增大凝固末端压下速率以减小初始缩孔尺寸,或进一步增大凝固后压下量。（3）平辊压下压力主要集中在铸坯两侧温度较低的区域,而凸辊压下仅在铸坯中间高温区域压下,GCr15大方坯单辊最大压下量可提高到20mm以上。每压下1mm的平均压下力由平辊的500kN降到80kN,同时铸坯压下展宽比由2.0提高到4.4,压下效率明显提高。铸坯V型偏析基本消除;中心疏松从2.0级降低到0.5～1.0级;缩孔明显减少,最大尺寸从4.5mm减小到2.8mm;中心碳偏析指数由1.49～1.90降到0.95～1.19,压下工艺合理时可获得中心负偏析。与轻压下应在中心固相率0.3～0.7时压下不同,在中心固相率0.8～0.9时重压下仍可较好的消除中心偏析。（4）凸辊辊型对压下后铸坯变形及内部质量有显著影响。凸辊B的压下宽度小于凸辊A,铸坯压下展宽比相对凸辊A提高了 69.1%,每压下1mm所需的压力从85.5kN降到73kN。凸辊A更有利于消除V型偏析和改善中心疏松,而凸辊B压下中心变形大,对抑制中心缩孔、减轻中心偏析有明显效果,中心碳偏析指数从1.16下降到1.02。（5）凸辊压下位置对压下效果也有明显影响。与在fs=0.88处压下相比,在fs=0.76处压下浓化钢水流动阻力较小,利于形成中心负偏析,中心碳偏析指数从1.09降低到0.95。铸坯中心疏松由1.58级降到1.0级,V型偏析和中心缩孔基本消除。凸辊压下后平辊继续压下只是造成铸坯两侧已凝固坯壳塑性变形,使压下展宽比降低44%,而对铸坯内部质量没有明显影响。（6）实际生产应用表明凸辊压下获得明显的冶金效果:连铸大方坯质量大幅度提高,低碳钢中心偏析指数降低到0.93,中碳钢V型偏析消除,且中、低碳钢中心缩孔基本消除;1Cr13、2Cr13和H13等高合金钢中心裂纹由3.0级降至2.0级以下甚至可消除。提高了齿轮钢淬透性,淬透性带宽可控制在3HRC以内;高合金钢轧材探伤合格率提高,实现小压缩比生产大规格棒材,采用连铸坯直接轧制成功生产出Φ230mm的大棒材,压缩比仅为4.48。