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连铸技术是钢坯生产中的重要技术，伴随着连铸技术的应用，研究如何改善连铸坯的内部组织结构质量对冶金产业具有非常重要的意义。长期以来，很多领域的研究者都对内部组织结构做了广泛的研究。一些学者采用物理实验的方法，由于实验周期长等不利因素，在实际应用中受到了限制没有较大的突破。近代计算机技术的快速发展，在材料科学和冶金学中得到广泛应用，一些学者利用计算机和数值模拟法研究内部组织结构并取得很大的进展，对准确在线预测连铸坯内部组织结构具有重要的意义。 本文以某钢厂断面尺寸160mm×160mm的方坯为研究对象，采用了元胞自动机法(Cellular Automaton，CA)和有限容积法(Finite volume method，FVM)相结合的宏观与微观耦合的CA—FVM模型，其中运用有限容积法计算宏观温度场，并通过双线性插值的方法计算微观元胞的温度，运用元胞自动机法预测微观内部组织结构。在微观凝固计算中，采用基于高斯分布的连续形核模型模拟形核，使用KGT模型计算生长速率，运用易掌握的VB.NET语言在线预测连铸坯的内部结构组织。 本文通过对温度场、凝固场、溶质场的综合分析，选择合适的CA网格密度、热物性参数、形核参数，参考相关文献选择合理的经验参数和经验公式。对60＃钢进行稳态分析和内部组织结构的验证，并预测了浇注温度和给水量对内部组织结构的影响，研究结果主要包括: (1)在凝固传热中，对60#钢的凝固过程中进行了稳态分析的模拟。分析了中心温度、表面坯温度、液相温度和坯厚，与实际结果相符合; (2)在内部组织结构预测中，预测了60#钢内部组织结构的演变规律，定性地预测了等轴晶和柱状晶的转变(CET)过程。预测的结果与工艺实践和理论分析一致; (3)预测了连铸工艺参数对内部组织结构的影响，得到提高浇注温度、增大给水量强度、增加拉速，能够促进柱状晶的生长，抑制等轴晶的生长。