连铸直接轧制技术是一项重要的节能降耗技术,同时在钢铁行业面临严峻挑战的形势下,该技术是近年来世界各国钢铁企业竞相追求的目标。其中,准确掌握连铸坯冷却过程中温度分布规律是应用连铸直接轧制技术的基础。本文以汉钢改造双高线-1#连铸直轧生产线150mm×150mm连铸小方坯为研究对象,为解决新工艺中连铸方坯的温度和速度衔接问题。以传热学理论知识为基础,结合有限厚度薄片层(铸坯沿拉坯方向移动)思路及利用ANSYS有限元软件建立了二维连铸坯非稳态传热数学模型来对连铸坯温度变化进行重点研究。通过数值模拟技术详细分析了结晶器、二冷区和空冷区的出口处断面温度分布及坯壳厚度分布情况,还对比分析了不同浇铸温度、二冷区水量、拉速及铸坯倒角参数对铸坯横截面温度的影响。研究结果表明:当浇铸温度每升高5°C时,铸坯横截面平均温度升高11°C左右;二冷区的水量增加,铸坯的液芯温度、表面中心温度及角部温度均降低,使得连铸坯坯壳厚度平均增加1.5mm,对液芯长度没有多大的影响,比水量每升高0.2L·kg-1时,铸坯横截面平均温度降低25°C左右;拉速每升高0.2m·min-1,铸坯中心平均温度升高20~30°C,铸坯表面中心平均温度升高15~25°C,角部平均温度升高10~20°C,铸坯凝固坯壳厚度平均减少0.4~5mm,液相穴深度平均增加0.1~1m;直角、等角、不等角及圆角铸坯在结晶器和切割处中直角对应的中心温度或角部最低温度都是最低的,等角、不等角及圆角铸坯对温度的降低起抑制作用,圆角抑制作用最大。此外,在温度的均匀性上,倒角连铸坯明显优于直角连铸坯。最后,通过方坯工业生产过程的实测温度和模拟计算结果进行了对比分析,模拟结果与实测结果存在一定的误差,但是总体变化趋势是一致的,证明了有限元模型和模拟结果的准确性。因此,利用数值模拟技术掌握连铸直轧过程的温度变化情况,对于汉钢实现连铸直轧改造具有重要的理论指导意义。