连铸生产技术因其生产率高、能耗低等特点在全世界范围内得到广泛应用。凝固作为连铸坯生产的重要阶段,与产品的质量密切相关。随着计算机技术的迅猛发展,对凝固过程及其微观组织的模拟研究也取得了显著进展。凝固的数值模拟主要可分为宏观和微观两个方向,其中宏观模拟已经相对成熟,目前已有应用于实际工程的商业软件：自上世纪90年代至今,微观组织模拟逐渐成为凝固过程数值模拟的主要研究方向。本文以120mm×120mm连铸小方坯为研究对象,主要研究了小方坯凝固过程中温度对组织演变的影响,为进一步优化实际生产过程提供理论依据。本文主要研究工作如下：(1)充分考虑对流、辐射等传热方式,考虑了三类边界条件,采用ANSYS模拟软件对连铸小方坯温度场进行了数值模拟,得到钢坯截面上随时间变化的温度场;温度场采用较大网格,为保证运算的精确性,根据温度梯度的大小选择时间步长。(2)元胞自动机(Cellular automata)是可模拟复杂结构和过程的模型。因元胞自动机方法基本思想清晰简单,本文在充分考虑晶粒生长择优取向等因素前提下,建立了形核长大模型。利用该模型进行模拟计算,与理论模型的结果一致。为保证模拟的真实性,微观组织模拟采用细密网格划分,并通过图像显示模块直观的表达演变过程。(3)为保证宏观与微观模拟的耦合,本文采用VC++编程以弱耦合方式对宏观—微观模型进行耦合,用双线性插值方式实现宏观单元与微观元胞之间的温度传递。(4)考虑到计算机运算能力,选取三个特征点来研究凝固组织随温度演变的规律。