在连铸生产过程中,结晶器内金属液面的变形与波动行为对生产过程与铸坯质量有着重要影响。结晶器内液面变形与波动过大,会导致卷渣和钢液二次氧化。变形与波动过小,不利于渣金两相之间的物质交换与热量传递。因此,结晶器内金属液面行为的控制具有很大的研究意义。由于电磁场对液态金属存在力效应,可以对液态金属进行约束控制,因此可以将电磁技术应用到结晶器内金属液面行为的控制上。本论文提出利用磁约束作用来对结晶器内金属液面行为进行控制,即在结晶器液面上方施加水平交变磁场,通过电磁感应在金属液表面产生垂直液面向下的磁压力,从而实现液面行为的控制。为了提高磁场发生器效率,设计了立式矩形线圈、倾斜矩形线圈和平面矩形线圈三种绕组方式的磁场发生器。模拟计算发现,三种线圈工作区域下方水平磁场分布趋势相同但强度存在差异,磁场对钢液的作用由于高频磁场的集肤效应只存在液态金属表面集肤层内,三种线圈在钢液表面产生的磁场强度与感应电磁力大小顺序为:平面矩形线圈>倾斜矩形线圈>立式矩形线圈。由于平面矩形线圈对结晶器窄边侧面金属液存在额外的水平感应电磁力,为避免影响,实验选取倾斜矩形线圈作为磁场发生器。实验主要研究了工艺参数（拉速、水口浸入深度、水口倾角、结晶器宽度）对结晶器内金属液面行为的影响,磁约束作用下结晶器内金属液面行为和工艺参数对磁约束作用效果的影响。实验结果表明:无磁场时结晶器内金属液面变形与波动行为和拉速、水口浸入深度、水口倾角有直接关系。随着拉速增大、水口浸入深度和水口向下倾角减小,液面变形与波动都不同程度地增大,结晶器宽度减小液面波动增加。施加磁约束时,线圈工作区域中间与结晶器窄边对齐放置时对金属液面变形的抑制效果较线圈工作区域边缘与结晶器窄边对齐放置时的抑制效果好。随着电流强度的增大,液面变形与波动均先减小后增大,存在合适的电流强度使液面有较好的变形,存在合适的电流强度使液面波动最小。在不同工艺参数下施加磁约束对液面行为的控制效果不同,拉速越大、水口浸入深度和水口向下倾角越小,施加磁约束对液面变形抑制效果越明显,获得较好液面变形所需电流强度越大。可以在大拉速、小浸入深度或小水口倾角的条件下施加磁约束作用使结晶器同时拥有它们的生产优点和较平稳的液面变形。拉速越大,施加磁约束对液面波动抑制效果越明显,获得最小波动所需电流强度越大。