由于大型铸钢件的收缩率相对较大，浇注后冒口内钢水会快速收缩下陷。为提高冒口补缩能力，大型铸钢件经常采用补浇工艺。“三维铸造工艺及凝固过程数值模拟分析(CAD/CAE)系统--FT-STAR”，在充型与凝固过程传热计算、铸件缩孔疏松预测的基础上，实现了大型铸件补浇工艺的模拟与分析。技术指标：大型铸件补浇与点补冒口的流场、温度场三维透视与模拟分析。应用说明：作为轧机关键承力结构件的马钢大型铸钢机架，单片重量约140吨，最大轮廓尺寸约10米。德马克公司SN320标准严格要求其铸造质量。如铸件有内部缺陷而不能及时发现，将进一步导致比铸造成本更高的机加工成本的巨大浪费。另外，公司任务紧急、工期短。通常，机架铸件的委托造价每吨3万4千多元。马鞍山钢铁公司熔化能力每包钢水约为90吨。而实际单片机架浇注重量达220吨，存在双包联浇钢水不足的现实问题。马鞍山钢铁公司与清华大学合作，采用先进的铸造计算机模拟技术，双方共同优化设计铸造工艺。应用清华大学“铸件充型凝固过程数值模拟研究”等技术，设计新产品铸造工艺、保证铸件质量、减少生产周期与费用、使大铸件浇注一次成功。在清华大学“铸造之星FT-STAR”模拟软件的基础上，开发添加了铸件外冷铁覆砂、补浇与多次点补冒口的软件功能。双方对补浇和点补工艺进行电脑试浇，从而确定了可靠的补浇和点补时间等方案，解决了钢水熔化能力不足的生产实际困难；通过合理设计冷铁和浇冒口工艺，进行流动、传热及凝固后残余应力的计算分析，防止了夹杂物、缩孔疏松、裂纹等缺陷。采用二氧化碳水玻璃砂造型，使用大量覆砂外冷铁、复层浇口、多次点补冒口等措施，18片机架半年内全部已按时生产成功。另外，采用该项研究技术，马钢公司还成功生产了机架横梁(单件重量约80吨)等其它大型铸件。效益分析：采用清华大学FT-STAR模拟软件，马鞍山钢铁公司完成2300多吨的大型铸钢件生产任务，节省资金1千多万元，创直接经济效益370多万元。通过产学研联合，提高了企业和高校的技术创新能力，同时也提高了企业的市场竞争力。中国冶金报等媒体为此做了相关报道。合作方式：合作/委托开发。