随着连铸一连轧生产工序的连续化与后续产线产能的不断提高,连铸需要以较高的速度配合连轧的生产,这就要求在连铸的过程中根据连轧对铸坯宽度的需要,动态的移动结晶器窄边而改变铸坯宽度。然而,目前的结晶器在线调宽系统调宽速度慢、调宽运动轨迹不合理、未充分考虑坯壳和窄边铜板的贴合性等缺点,导致铸坯切割损耗增多、铸坯产生缺陷甚至产生漏钢等事故。所以研究一种实用、高速、铸坯质量好的结晶器在线调宽系统具有重要的意义。本文以宝钢2#连铸机的结晶器在线调宽系统作为研究对象,对其调宽过程参数设定计算、调宽运动轨迹进行了研究,并发现了其中的不足之处,为进一步的研究提供了基础。本文详细分析了结晶器在线调宽过程中应当遵循的原则,根据坯壳应变率收缩率匹配、通钢量守恒等调宽原则,对结晶器调宽过程参数进行了设定值模型建立,设定值模型是结晶器调宽控制系统的基础模型,决定了调宽过程进行的合理性和高效性。此外,对结晶器窄边铜板调宽运动轨迹深入研究,对比了目前比较流行的调宽运动轨迹,得出变速一变锥式调宽运动轨迹更加合理、高效,但具有一次调宽量限制的缺陷,针对于此,本文提出了大、小范围调宽运动轨迹,并在此基础上建立了调宽速度曲线算法模型。为了能够让操作工在调宽之前充分了解整个调宽中参数的变化过程,本文开发了调宽速度曲线预设定仿真系统,该系统不仅能够计算出调宽过程中的关键参数和调宽步骤,而且可以将调宽过程以曲线的形式呈现给操作工,使操作工能够直观的看到调宽过程,来判断在当前调宽工艺参数下,调宽是否满足调宽生产工艺和设备的要求。该系统同时也可将调宽过程的参数变化过程以1s为时间间隔存储在数据库中,作为工艺人员以后的查询分析和研究。最后本文建立了更加合理、高效的调宽速度设定模型,提出了基于机理和GA-BPNN混合算法的调宽速度设定模型。同时考虑到调宽速度对坯壳应变率的影响,需要将得到的调宽速度设定值与最大调宽速度比较,以确保调宽速度的设定值在合理范围之内。通过宝钢现场采集的现场数据和最后的仿真结果发现,本模型与2#连铸机的调宽速度设定模型相符合,该模型可以用于指导现场生产,为2#机的通用性改造提供了技术条件。