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LP板可根据使用性能进行断面优化设计,在应用中收到节约钢材、降低成本的效果,目前在国外已得到应用,然而国内目前只有少量关于LP板轧制过程理论的基础研究,未见应用方面的报道。作为LP板生产中的重要环节,控制冷却是获得组织性能合格产品的重要组成部分。本文对LP板冷却过程进行研究,分析LP板冷却过程温度和冷却速度的分布特点,针对LP板冷却过程的特点,建立相应的冷却目标控制策略。通过冷却实验研究LP板冷却过程不同厚度处温度和冷却速度的分布,验证控制模型的可行性。本文的主要研究内容和进展如下：(1)针对LP板长度方向厚度变化的特点,建立计算LP板控制冷却过程温度场的二维有限元计算模型,对LP板冷却过程中长度方向逐渐进入控冷区冷却过程的温度场进行计算。分析冷却过程中钢板热物性参数随钢板温度变化的取值原则,通过钢板冷却过程物性参数随温度改变的变物性参数选取,提高LP板冷却过程中温度场计算的精度。(2)在进行钢板冷却过程温度场计算的基础上,分析钢板冷却过程冷却速度的变化规律。通过钢板厚度方向平均温度计算模型计算钢板冷却过程中厚度方向平均温度值,计算冷却过程平均冷却速度的变化,分析钢板厚度、水流密度、开冷温度和终冷温度、集管组态方式等对平均冷却速度的影响。根据钢板冷却过程中厚度方向的温度分布,计算得到钢板厚度方向不同位置冷却速度的变化和分布规律,分析冷却时间、水流密度、开冷温度、冷却水温度对钢板厚度方向冷却速度分布的影响。通过实验研究钢板厚度方向组织,得出由于厚度方向冷却速度的不同造成组织分布不同。(3)通过数值计算方法分析了钢板冷却中冷却速度与表面换热系数的关系,结果表明在特定的冷却条件下存在极限冷却速度,得出钢板冷却速度随着换热系数的增大呈S形变化,当换热系数足够大时,冷却速度趋于稳定值,此即冷却速度的极限值。分析得出冷却速度达到极限值的条件是：当冷却达到终冷目标温度时,钢板表面温度等于冷却水温度。分析了钢板厚度、开冷温度、终冷温度和冷却水温度对极限冷却速度的影响。(4)采用有限元法进行LP板冷却过程温度场的数值计算,分析LP板冷却温度和冷却速度分布特点。分析在相同冷却条件下,LP板长度方向温度和冷却速度分布随冷却方式、LP板厚度和斜度、水流密度和冷却时间等参数的变化规律。(5)针对LP板冷却过程中温度和冷却速度的分布规律,研究了LP板控制冷却终冷温度和冷却速度的控制策略。终冷温度的控制主要通过控制钢板运行速度和动态调整冷却集管的开闭数量控制冷却区长度的方法,达到控制LP板长度方向不同位置的冷却时间,实现LP板长度方向各位置终冷温度的控制。对钢板冷却速度的控制主要通过动态调整集管的水流密度与集管组态方式进行控制。(6)对不同厚度钢板的冷却过程进行实验分析,模拟LP板长度方向不同厚度处的冷却过程,模拟分析LP板长度方向不同厚度处的温度和冷却速度的分布。通过实验验证了数值分析结果的合理性。在中厚板控制冷却中应用建立的控制模型,获得了良好的控制效果。