TP2铜管连铸坯作为水平连铸首道工序的产物,其质量的优劣直接影响着TP2铜管成品的性能。结晶器作为连铸生产中的主体,其性能无论是对连铸的生产效率或铸坯的质量都起着至关重要的作用,连铸结晶器结构参数的改动直接影响铸坯质量,通过优化结晶器结构参数可以达到改善铸坯质量的目的。本文的主要研究内容:(1)通过工厂提供的结晶器结构数据进行1:1建模,在有限元ProCAST软件中采用四面体网格划分实体网格,将Thermal模型、热塑性模型和CAFE模型进行整合,对连铸过程建立了三维耦合传热模型。最后使用该模型对温度场、凝固过程、热应力场以及铸坯宏观组织场进行了模拟。(2)首次对生产过程中的结晶器进行测温,将实测结果与模拟的温度场进行对比,验证并校核了换热参数,使用校核后的参数模拟铸坯凝固过程,得到铸坯各部位热应力的结果,分析了铸坯各部位热应力变化的规律。(3)对结晶器结构参数进行改变,主要对结晶器进液口数量、进液口形状、进液口后倾角以及进液口非阵列侧倾角进行改造,随后对改造后的结晶器进行了数值模拟,分析了改变这些结构参数对铸坯凝固、铸坯热应力、铸坯组织的影响规律,为实际生产提供了理论依据。(4)对工厂五组拉速进行了温度验证,随后修正了换热参数,对工厂用于铸坯实际生产的五组拉速分别进行取样、金相实验,同时分析了不同拉速对铸坯宏观组织场的影响,通过ProCAST的CAFE模块对铸坯宏观组织场进行模拟,并与金相腐蚀结果进行比较,验证了组织模拟的准确性。