冯明杰，冀慧

(1. 东北大学 材料电磁过程研究教育部重点实验室，辽宁 沈阳，110004；2. 安阳职业技术学院 机电工程系，河南 安阳，455004)

在热轧带钢生产中，辊内的温度场不仅决定着热凸度和辊缝形状，而且对轧辊的组织和性能也有重要影响[1-3]。Parked等[4]建立了热轧带钢终机架工作辊温度场的计算模型。随后，Devadas等[5-10]进一步探讨了工艺条件和冷却方式等因素对工作辊非稳态温度场的影响。随着铸造技术的发展，新型轧辊不断涌现，多种复合轧辊得到推广应用，特别是近10年来，高速钢复合轧辊在国内外板带热连轧轧线上的应用逐年增多[11-13]。在前一阶段，本课题组对3种常用复合轧辊在带钢热连轧过程中的非稳态温度波和热流波的传播特点及热冲击现象进行了研究[14]。在此，本文作者在对Fluent6.3计算程序二次开发的基础上，利用旋转坐标系技术，充分考虑轧辊空转、径向传热、轧辊和轧件之间摩擦热、轧件变形热、轧辊和轧件之间传热系数变化、材料物性参数随温度变化以及轧件在轧制过程中的温降等因素的基础上，进一步对同一轧线上不同机架工作辊(高速钢复合轧辊)的温度场进行数值模拟，论述不同机架工作辊温度波的传播特点，同时对能量收支问题进行研究。

1 计算模型和求解方法

1.1 计算模型的建立

1.1.1 传热模型

以1 700 mm热带3/4连续轧线上具有代表性的粗轧(R3)和精轧(F3)机架的工作辊为研究对象，建立传热数学模型。假定条件为：(1) 轧辊材料各向同性；(2) 高速钢复合轧辊的双金属之间为冶金结合，界面上不存在结合缺陷；……