该论文分为如下两部分内容:一、连铸结晶器电磁制动过程的数值仿真研究.(1)从Maxwell方程组出发,开发了描述连铸结晶器电磁制动线圈在磁场分布的三维数学模型和FORTRAN程序MF-3D1.0;(2)在国内首次开发求解含电磁力的Navier-Stokes方程的FORTRAN程序MOLD-EMBR1.0来描述电磁制动下结晶器内三维流场;(3)研究了水口张角、拉坯速度、磁场位置等操作条件对EMBR制动效果的影响.二、结晶器吹氩水口的实验研究.(1)按照相似原理,设计并建立结晶器水模型;(2)研究水口出口尺寸、张角、浸入深度、吹氩量、板坯宽度和拉速对结晶器内流场的影响;(3)根据实验结果和理论分析,确定了板坯连铸机结晶器的最优化操作参数.主要研究成果如下:(1)磁场分布情况是研究电磁制动技术的重点,对它的合理选择直接影响着电磁制动的制动效果;(2)励磁电流密度的数量级为10<7>A/m<2>,感生电流密度的数量级为1010<4>A/m<2>,因此,感生电流所产生的磁场完全可以被忽略;(3)采用电磁制动技术可以有效地控制结晶内钢水的流动,增加非金属夹杂和气泡上浮的机会,减小表面波动;(4)电磁制动效果取决于磁场和来自浸入式水口的钢水主流股相互作用匹配大小;(5)当电磁制动装置下移时,由于洛仑兹力的作用,带动来自水口的钢水下沿部分在水口下部形成一个与结晶器下部旋涡方向相反的新旋涡;当电磁制动装置上移时,由于洛仓兹力的作用,带动来自水口的钢水上沿部分形成一个新的小回流区;(6)该文开发的MF-3D1.0和MOLD-EMBR1.0计算软件能较好地用于电磁制动过程磁场分布和结晶器内钢流流动行为的研究,优化工艺操作;(7)水口吹氩能明显改变结晶器内钢水的流动特征,加剧结晶器内液面波动.吹氩量的大小应与水口结构以及实际操作参数相适应;(8)连铸生产进行低拉速操作时,增大水口面积会加剧结晶器内液面波动;但是,当进行高拉速操作时,增大水口面积反而会减小结晶器内液面波动.