连续铸钢过程是炼钢厂的重要组成部分，随着对铸坯产品质量、品种多元化、生产效率以及节能降耗要求的提高，需要对连铸过程进行进一步优化。在连铸机设备以及操作工艺一定时，可控性高的是二次冷却过程。该过程中主要通过气雾射流对铸坯进行强制冷却，好的冷却效果可避免表面裂纹，变形等缺陷的出现。在这一背景下，本文组织开展了气雾射流冷却静态传热实验，研究了该传热过程的基本特征，重点分析了表面热流密度和表面温度的变化规律。本文设计并搭建了连铸二冷气雾射流热态传热实验装置，装置包括气雾射流系统、加热系统、炉底传动系统、挡水系统和数据采集处理系统，实现了连铸二冷区铸坯试样冷却过程的实验室模拟。利用Ansys软件对热电偶的埋设及布置方式进行了测温准确性分析。建立了由布置在试样内部的热电偶测得的温度值反算表面温度、表面换热系数和表面热流密度的一维非稳态导热反问题计算方法，利用热平衡法建立各节点差分方程，引入泛函和灵敏度系数，通过牛顿迭代法优化假设初始值得到边界条件，利用Matlab编程实现了反算过程，并验证了该导热反问题算法的准确性，反算相对误差为9.03×10-12。本文描述了气雾冷却过程传热的基本特征，实验结果表明：表面热流密度随时间整体呈现增大-减小-增大-减小的趋势，在射流冲击区宽度方向上呈现先增大后减小的趋势。冷却开始后出现黑色区域，黑色区域覆盖后开始进入快速冷却阶段，此时表面温度约960℃；随着水流密度的增加，莱式温度值明显变大，当水流密度从3.9增加到6.3时莱式温度值从797增加到921℃；气雾射流冲击区内膜态沸腾阶段出现在qmax之前，非气雾射流冲击区内膜态沸腾阶段出现在qmax之后。