国内某钢厂在亚包晶钢宽板坯连铸生产过程中,铸坯一直存在裂纹等问题,致使钢坯合格率降低,企业生产成本增加。导致铸坯出现裂纹等质量问题的因素有很多,其中结晶器锥度和钢种凝固相变对控制铸坯产生裂纹起到很关键的作用。因此本研究针对结晶器倒锥度是否合理和钢种的凝固特性进行研究改进,从而降低铸坯裂纹的产生,提高产品质量。本研究使用薄片移动法和Mile算法建立板坯连铸凝固传热的数学模型和几何模型,根据生产数据计算铸坯边界换热条件,利用ProCAST数值模拟软件进行模拟。铸坯表面模拟温度与现场实测温度对比,相对误差≤1.1%,说明所建立的凝固传热模型精度较高。模拟分析了过冷度和拉速对铸坯微观组织的影响,发现拉速对组织的生长影响不大。拉速随着过热度的降低,晶粒数量逐渐增加,晶粒平均半径减小,等轴晶率逐渐提高;增大拉速可以提高等轴晶率,但拉速对等轴晶率的影响要小于过热度的影响。本研究测定了钢种的DSC降温曲线,得出实际的包晶转变温度1345℃,且反应迅速,另外实际的凝固温度区间较窄,具有逐层凝固方式的特点。AlN、TiN和TiC不会在钢液中沉淀,当凝固过程时会出现TiN,形成的比例为0.000517%,同时在奥氏体中会存在AlN,比例为0.0217%。当冷却速率为10℃·s-1时,γ→α相变温度区间为600℃-564℃;当冷却速率为30℃·s-1时,γ→α相变温度区间为577℃-509℃。结合热膨胀实验,对拉速为0.8m.min-1、1.0 m·min-1、1.2 m·min-1时工艺的模拟结果分析后发现:在距弯月面0m-0.3m时锥度应采取0.85%,0.3m-0.82应采取0.96%。