随着国民经济的快速发展和科学技术的迅猛进步,我国交通运输、石油化工、重型机械、海洋工程、核电军工等行业对钢铁产品的质量、性能、规格、尺寸等提出了更高的技术要求,尤其针对大断面连铸坯的质量问题,需要更先进的生产工艺与开发装备控制技术以满足其更高的质量要求。大断面连铸坯生产过程中存在着很多问题,诸如中心疏松、缩孔等,在随后的轧制过程中难以完全消除影响,导致心部质量恶化。本文以中碳钢连铸坯高温大压下轧制工艺为主要研究对象,运用数值模拟和实验研究相结合的方法,探究改善大断面铸坯心部质量新工艺。主要工作内容如下:（1）使用ABAQUS软件,对135 ×135 mm连铸方坯进行数值模拟研究,获得热芯轧制过程的温度场分布;并使用红外线测温仪和铂铑热电偶相结合的方法,实验测量铸坯表面温度随时间的变化关系,校正温度模型准确性;测定实验钢固相线温度。模拟结果显示,当铸坯表面温度大于950℃时,连铸工艺比加热炉再加热工艺具有更大的心表温差,反之,两种工艺具有相同的温度趋势。（2）依托河北钢铁集团中试基地的连铸生产设备,实验了连铸坯高温大压下轧制工艺、连铸辊列式重压下工艺对铸坯质量的改善效果。实验数据显示,连铸坯高温大压下轧制工艺能够显著焊合铸坯中心疏松、缩孔、微裂纹,改善铸坯心部质量,增加断面均匀性。（3）将不同压下工艺的铸坯轧制成产品,随后对部分成品板坯进行热处理,对比其轧态和热处理态组织、性能参数,获得铸坯生产工艺的遗传效应。实验结果表明,获得高温大压下轧制工艺改善效果的铸坯,能够将改善效果延续至成品轧制工艺之后,甚至是热处理之后。（4）实验分析高温大压下铸坯生产工艺和高温大压下直接轧制成型工艺。实验数据表明,两种工艺较传统工艺而言,均对晶粒产生一定的细化效果,获得较好的力学性能参数。直接轧制工艺具有显著的晶粒细化效果,但同时也将部分高温组织保留至室温。（5）研究变形温度对连铸坯大压下轧制工艺的影响作用。实验分析1080℃、950℃和850 ℃下连铸大压下工艺,发现变形温度越高,越有利于焊合心部缺陷,破碎铸坯柱状晶区,提升铸坯的断面均匀性。