连铸坯热送热装工艺作为钢铁行业节能降耗的重要技术，一直以来都受到广泛关注，而采用紧凑式布局的钢铁企业，由于铸坯堆放场地有限，对铸坯实施热送直装的要求非常迫切。但遗憾的是近年来产量不断增加的低合金钢中厚板连铸坯热送直装时轧材表面容易出现微裂纹，这一低合金钢中厚板坯所特有的问题，已成为制约我国生产中厚板材的大型钢铁企业实现流程优化和节能降耗的技术瓶颈。本文以实现低合金钢中厚板连铸坯热送直装为目标，通过探讨提高中厚板坯表面无清理率的关键技术；分析低合金钢在不同热送温度下组织和合金元素碳氮化物行为特征、低合金钢热送过程高温力学性能变化规律以及板坯热送过程的传热和应力特征，系统研究热送裂纹的形成机理；并在此基础上，研究低合金钢中厚板坯经在线快冷后热送直装的送装模式对热送裂纹的预防情况。综合以上研究，最终解析低合金钢中厚板连铸坯热送裂纹形成机理、探索热送裂纹的预防机制，深化对低合金钢热送过程金属学特征的认识，为实现低合金钢中厚板坯的热送热装及钢铁企业节能降耗奠定理论基础。　　在提高中厚板连铸坯表面质量的研究过程中，首先结合国内某钢厂生产现场的情况，明确铸坯表面缺陷的主要类型以及连铸生产中的主要问题，然后针对现场生产中出现的粘结漏钢、铸坯表面凹坑、纵裂纹、角部横裂纹等缺陷和问题，分别从提高钢水洁净度和可浇性、并通过对结晶器水口与流场、结晶器保护渣、结晶器和二次冷却制度等多个方面进行系统的研究和优化，明确了铸坯在连铸过程产生各种表面缺陷的主要原因，并提出相应的技术方案和改进措施对其加以解决，最终实现了将铸坯表面无清理率提高到90％以上的目的，为低合金钢中厚板连铸坯实施热送直装创造了必要条件。　　通过模拟研究不同热装温度对低合金钢高温力学性能的影响情况，发现低合金钢在γ+α两相区温度热装后，当加热温度升高到钢的Ac3温度时，将会出现残余铁素体组织呈膜状沿奥氏体晶界分布的现象，同时合金元素第二相也会以块状的Ti、Nb的复合析出物形式存在于奥氏体晶界，两方面的因素共同导致低合金钢热送直装过程出现高温延塑性―口袋区‖。相对于钢的高温塑性，热装温度对钢的最大抗拉强度影响效果并不明显，不同送装模式、不同热装温度条件下，钢的最大抗拉强度相近，且变化趋势一致，都是随着温度升高而逐渐降低。　　利用有限元计算软件，对低合金钢中厚板连铸坯送装过程中的传热情况和应力、应变进行了模拟计算，从计算结果来看，热送直装铸坯在加热炉升温阶段的前10min内，铸坯表面温度变化剧烈，且此时铸坯表面的温度区间与低合金钢热送直装时高温延塑性―口袋区‖温度区间重合。以拉伸试验测得的钢在不同送装过程中的最大抗拉强度和临界应变作为依据，并将其与中厚板连铸坯装炉后加热过程中铸坯表面畸变能密度或者热应变进行比较，可以比较成功的判别热送裂纹是否产生。对比低合金钢中厚板连铸坯不同送装过程中，铸坯表面的热应变和畸变能密度的情况，发现低合金钢在热送直装过程中出现的高温延塑性低谷是导致热送裂纹产生的主要原因。　　采用热膨胀法测试了低合金钢的静态CCT曲线，通过分析不同冷却速度下低合金钢组织的转变情况，同时结合国内某钢厂现场的情况，确定了低合金钢中厚板连铸坯通过在线快冷工艺实现热送直装时，在线快冷装置适合布局于铸坯切割机之后、等待辊道之前，同时在线快冷的最佳冷速范围在应控制在3°C/s～10°C/s。结合国内某钢厂生产现场，对低合金钢中厚板连铸坯实施在线快冷-热送直装工艺的现场应用情况进行了研究，试验表明在线快冷工艺在预防低合金钢中厚板连铸坯热送裂纹问题上，有很强的实践性和很大的应用潜力。