退火是冷轧带钢生产中最主要的热处理工序之一,冷轧中间退火的主要目的是使受到高度冷加工硬化的金属重新软化,实现再结晶。全氢罩式炉代表了退火设备的先进技术。它经历了从传统罩式炉到氮氢罩式炉,再由氮氢罩式炉发展到全氢罩式炉的发展历程,使罩式炉能够满足钢铁行业多品种、高质量的要求。本文对全氢炉内罩内、外的传热机理进行了全面的分析和研究,建立了以钢卷传热数学模型为中心的系列传热数学模型。1.钢卷温度场求解模型：在对钢卷的控制方程进行了具体分析的基础上,应用泰勒级数展开法建立了内部节点的离散方程,应用热平衡方法建立了边界节点的离散方程。结合上述离散方程,将钢卷的导热微分方程转化为矩阵形式,采用追赶法对其进行求解,为钢卷内部温度场的求解奠定基础。2.内罩和保护气体模型：内罩内保护气体与钢卷的对流换热是钢卷能量交换的主要形式,通过建立料室空间保护气体流动模型,求解出不同位置保护气体的流速,为对流换热系数的求解找到了依据。内罩不仅是内罩内、外能量交换的中间载体,还是全氢炉安全工作的前提,为了实现内罩内、外温度场的耦合,建立内罩温度场求解模型是必然的。3.内罩外数学传热模型：在内罩外建立炉气求解及控制模型、加热罩温度场求解模型、冷却罩温度场求解模型、冷却介质温度求解模型,通过内罩温度场求解模型将内罩外各温度场与内罩内各温度场进行耦合,得到了全氢炉退火热过程离线预测平台数值计算的逻辑关系。动态链接库是MATALB与VB之间进行数值传递与运算的良好桥梁,M-文件编译成可被VB等程序调用的DLL文件,实现了MATLAB与VB的混合编程,从而实现全氢炉退火热过程离线预测平台的处理器与求解器的链接。对该平台进行举例应用,分析不同阶段钢卷温度场的变化情况,并针对堆垛、外部环境和工艺要求的不同,对全氢炉退火过程进行分析,从而验证该平台的准确性。