孙业中 刘国勇 孙长福 李晓杰 宋 鸣

(1:上海宝钢股份有限公司 上海201900；2:北京科技大学机械工程学院 北京100083)

1 前言

在带钢热轧生产过程中，由于工作辊所受热载荷及冷却散热条件的空间分布不均匀，造成了工作辊沿各个方向温度分布的不均匀。其中，轧辊温度轴向分布的不均匀及其在轧制过程中的动态变化，将通过轧辊的热膨胀及其动态变化改变轧辊的在线辊形并影响承载辊缝形状，从而影响带钢的板形。因此，研究带钢热轧过程工作辊的热行为，对于提高产品板形质量以及厚度与表面质量、改善轧辊的表面磨损行为都具有重要意义。

近些年来，国内外学者开展了大量的相关研究工作。国际上，Ginzburg等用二维有限差分模型研究了边界条件、热交换系数以及各种设计参数(冷却水流速、压力等)对工作辊温度的影响[1]。Saboonchi等建立了二维有限差分模型，研究了冷却水喷射的几何参数，包括喷嘴角度、喷嘴到工作辊距离、喷嘴类型等对工作辊温度场的影响[2]。Abbaspour 等研究了带钢宽度、带钢温度、间隙时间、压下量等对工作辊温度场的影响[3]。在国内，Xuan-li Zhang等利用有限差分法建立了轧辊的二维轴对称模型，研究了带钢宽度和窜辊对工作辊热辊形的影响[4]。Lian-sheng WANG等采用一种二维交替差分的新方法建立了工作辊的二维热凸度模型，并且研究了轧制节奏和带钢宽度对于工作辊热凸度的影响[5]。Chang-Sheng Li等通过有限元方法建立了工作辊的三维温度场模型，研究了工作辊表面温度在轧制过程的变化规律，其计算结果得出工作辊在轧制过程的最高温度为593℃[6]。……