铸铁型材主要应用于液压、制冷、铁路运输等行业,广泛用于生产液压阀体、液压集成块、齿轮泵的齿轮、泵体、油缸的活塞等。随着冶金行业和水平连铸技术的快速发展,如何提高水平连铸型材的质量和生产效率已经成为冶金领域研究的热点问题之一。连铸工艺参数的设置是水平连铸生产铸铁型材的关键环节,连铸工艺参数设置得不合理容易在拉坯过程中引起型材表面产生裂纹,严重时甚至导致拉断、漏液等生产事故。因此,对铸铁型材在水平连铸不同的冷却阶段的凝固行为和不同连铸工艺参数下铸坯的凝固过程进行研究是非常有意义的。本文以某水平连铸厂生产的直径为70mm的球墨铸铁水平连铸过程为研究对象,选择数值模拟的研究方法,使用三维建模软件Solidworks建立了铸铁型材水平连铸仿真模型。基于Mi LE算法,在铸造仿真软件Pro CAST中对圆坯在结晶器内和二次冷却区进行了符合实际情况的非稳态数值模拟,得到了圆坯的温度、固相率和应力的分布规律,并将铸坯在结晶器出口处的坯壳厚度和铸坯凝固区成裂指数作为约束条件,研究了不同连铸工艺参数下的最小坯壳厚度和铸坯成裂指数的变化规律,并以安全坯壳厚度和成裂指数相关的经验公式作为参考,分析判断连铸工艺参数的合理性。通过设计正交试验以及对正交试验结果进行极差分析确定了各影响因素的优方案和各连铸工艺参数对结晶器出口处最小坯壳厚度和凝固坯壳最大平均成裂指数的影响程度。结果表明过热度和拉坯周期分别对结晶器出口处最小坯壳厚度和凝固坯壳成裂指数的影响最大;拉停比和拉坯速度分别对结晶器出口处最小坯壳厚度和凝固坯壳成裂指数的影响最小。通过综合平衡法和综合评分法对结晶器出口处最小坯壳厚度和凝固坯壳最大平均成裂指数进行分析,结果显示在连铸工艺参数中过热度为25℃,拉坯速度为40mm/s,拉坯周期为4s,拉停比为30%时能同时满足水平连铸铸坯质量和高效生产的要求,为正交试验中的最佳连铸工艺参数组合。