凝固过程是决定铸件质量的关键环节，很多铸造缺陷如缩孔缩松，热裂和变形与该过程密切相关。因此铸件的温度场计算、凝固顺序的控制是铸造工艺设计的关键问题。应用数值模拟技术对铸件的温度场进行分析，不仅能够通过可视化方法再现铸造过程、预测产品质量，确定工艺方案，同时也能够有效地降低生产成本、缩小生产周期、提高经济效益。本文利用ProCAST数值模拟软件对特大型旋回破碎机横梁的两种铸造工艺进行了模拟分析，改进工艺方案，并进行浇注验证和探伤检验。采用圆形冒口设计方案，铸件内缩孔缺陷大多出现在横梁铸件的厚壁处，其中出现在冒口下方铸件壁厚处缺陷尺寸较大，且整体上呈对称分布；采用腰形冒口设计方案，在铸件内出现的缺陷较少，只在铸件对称两臂下端厚大部位出现两处缺陷，且分布较为集中，说明腰形冒口设计方案优于圆形冒口设计方案。针对腰形冒口设计方案进行了进一步的铸造工艺改进，即采用两个保温发热冒口进行金属液补缩，并在冒口根部增加补贴，同时在远离冒口的端部位置设置冷铁。根据Niyama判据对原工艺及改进后工艺的铸件进行缩松缩孔预测，结果表明，原铸造工艺在远离冒口和铸件激冷端部的区域，存在小于Niyama判据临界值的区域，预测在此区域会产生缩松缺陷，而在实际生产中，发现在该区域确实出现探伤不符合要求情况。改进工艺的模拟实验和Niyama判据计算表明，铸件末端到冒口处为正的温度梯度，不存在小于Niyama判据临界值的区域。利用改进工艺所生产的特大型旋回破碎机横梁，探伤检验满足技术要求。