1、连铸宏微观跨尺度高性能计算

钢连铸过程包括了复杂的流动、传热、凝固和传质宏观传输现象，以及高温钢液形核、枝晶生长等微观现象，且受连铸过程高温、不透明等不利条件限制，难以采用实验揭示连铸过程复杂的宏微观传输行为。为此，借助高性能计算机和先进的数值模拟方法，全面揭示连铸过程宏微观跨尺度传输行为，为高品质连铸坯生产提供理论支撑。

① 基于CPU+GPU异构并行的枝晶生长计算平台研发与应用

图 流动对枝晶形貌的影响

② 包晶钢凝固相变过程相场计算

图 包晶相变

③ 基于Euler-Euler的连铸多相多物理场凝固数学模型构建及应用

图 圆坯凝固组织模拟

2、高均质连铸坯凝固理论及工艺控制

连铸坯作为钢材轧制的主要母材，其内部质量关系到最终轧材的力学性能和服役性能。为此，开展外场（电磁、机械压下、热应力变形等）调控作用下的连铸坯凝固、偏析、夹杂物析出、组织演变等行为研究，研发新一代连铸坯均质化控制技术，实现连铸坯高均质化控制。

① 高洁净免扒皮汽车板连铸生产技术研究与应用

图 汽车板连铸坯皮下夹杂物分布

② 超细化高锰钢多炉次连铸生产技术研发与应用

图 冷速对凝固组织的影响

③ 大规格均质化连铸坯生产技术研发与应用

图 不同工艺条件下凝固末端形貌

2、高精度可视化数字连铸机研发

随着人工智能技术的迅猛发展，借助AI赋能传统冶金工业将有利于减少人工、降低能耗、提高质量，实现钢铁工业绿色低碳可持续发展，是未来钢铁工业发展新趋势和新动力。为此，研发高精度数字孪生模型，构建数字化连铸机，助力连铸安全、稳定和高质化生产。

① 基于光纤测温的透明化结晶器研发

图 结晶器液温度云图

② 连铸结晶器液位波动大数据解析与高精度控制

图 结晶器液位波动控制效果

③ 基于机器视觉的连铸坯低倍智能评级系统研发与应用

图 连铸坯低倍智能评级装置及系统