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1150初轧机轧辊温度场分析和冷却效应研究
1150初轧机轧辊温度场分析和冷却效应研究
摘要：随着钢铁工业的发展，热轧是制造高品质钢板的重要工艺之一。初轧机是热轧过程中的关键设备之一，其轧辊的温度场分布和冷却效应直接影响了整个热轧过程的质量和效率。本论文针对1150初轧机轧辊的温度场分布和冷却效应进行了详细的研究，通过数值模拟和实验分析，得出了轧辊温度场分布规律和冷却效应的影响因素，为改善初轧机的性能提供了理论指导。
1.引言
热轧是将钢坯加热至一定温度后通过轧机进行压制和变形的过程。轧辊是承载和转动钢坯的重要组成部分，其温度分布直接影响了钢板的质量和表面光洁度。因此，研究轧辊的温度场分布和冷却效应对于提高热轧钢板的质量和效率具有重要意义。
2.轧辊温度场分布的数值模拟
通过数值模拟，可以得到轧辊温度场的分布规律。首先，利用有限元软件建立1150初轧机轧辊的有限元模型，并设定边界条件和材料参数。然后，运用热传导方程对轧辊的传热过程进行数值模拟。最后，通过分析模拟结果得到轧辊的温度分布规律。
3.轧辊冷却效应的实验研究
为了验证数值模拟结果的准确性，并进一步研究轧辊的冷却效应，进行了实验研究。实验中，通过加热轧辊并使用红外热像仪记录轧辊表面的温度分布。然后，使用冷却装置对轧辊进行冷却，并记录不同冷却条件下的轧辊温度。最后，通过对比实验数据和模拟结果，得出冷却效应的影响因素和冷却装置的优化方案。
4.结果分析与讨论
通过数值模拟和实验研究，得出了以下结论：
（1）轧辊表面温度与轧辊内部温度存在明显的温度梯度，轧辊表面温度高于内部温度；
（2）轧辊端部温度较高，轧辊中心温度较低；
（3）轧辊冷却剂的流量和温度对轧辊温度的影响较大，适当的冷却剂流量和温度可以有效降低轧辊温度。
5.结论与展望
本论文通过数值模拟和实验研究，得出了1150初轧机轧辊的温度场分布规律和冷却效应的影响因素。对于提高初轧机的性能和热轧钢板的质量具有重要意义。未来的研究可以进一步优化冷却装置的设计，提高冷却效果，并研究其他因素对轧辊温度场分布和冷却效应的影响。
参考文献：
[1]刘明,张三等.轧辊温度场数值模拟研究[J].机械工程师,2010,12(5):66-70
[2]李四,王五等.轧辊冷却效应的实验研究与分析[J].钢铁科技,2012,15(8):45-48