结晶器铜管是连铸机十分重要的部件，是一个强制水冷的无底钢锭模，称之为连铸设备的“心脏”。结晶器工作时，内壁在钢液的逐步冷凝状态下进行热量传入，外壁在冷却水的环流中进行热量传出，进而实现热量传导。这就要求铜制结晶器具有较好的高温强度，即在持续承受剧烈交换的环境下，在实现热量传导的同时，既不能出现再结晶软化，又不能出现明显的塑性变形。方坯连铸结晶器是一种典型的主要受热应力作用的换热构件，保证其安全性是非常重要的。

    科研人员运用有限元软件ANSYS热分析模块对浇铸0.2%C钢水的10mm铜结晶器壁面的温度场、应力场及位移场的分布状况进行数值模拟，比较得出在不同换热系数工况下结晶器壁面的恶劣服役部位的安全性。结果表明，结晶器热面峰值温度为525K，冷面的峰值温度为475K；结晶器外壁圆角变形值为0.789mm，较内壁变形大；结晶器最大等效应力和最大应变均出现在钢液与空气接触的内壁圆角处，分别为218MPa和0.002079。结晶器温度、变形和应力均满足连铸安全性要求。