板形是衡量冷轧板带质量的重要指标,带钢板形的好坏将直接影响带钢质量的高低。常用的板形控制方法可以消除一些常见的非高次项板形缺陷,但还不足以消除局部高次浪形的板形缺陷,轧辊分段冷却控制是非常有效的解决办法。目前分段冷却控制板形方法越来越受到重视,已经成为宽带冷轧机中板形控制的最重要手段之一。轧辊分段冷却换热研究的核心是辊身不同段的热对流换热系数,基于此,本文利用有限元软件建立轧辊局部的换热模型,以此来探究轧辊局部的换热特性。首先,分段冷却控制系统是一个复杂的冷却系统,本文以1650mm冷轧机为基础,分析了分段冷却控制板形的原理及结构特点,并对其喷射梁进行了设计。在此基础上建立更加高效的分段冷却控制系统模型,该模型把复杂的分段冷却控制问题简化为单变量的控制问题,简化了分段冷却控制器的设计。其次,分段冷却换热研究的核心就是工作辊不同位置的热对流换热系数。本文建立三维模型,应用流体计算软件FLUENT进行数值模拟计算。模拟了工作辊局部的表面换热系数分布情况,并详细地讨论冷却液的物性和喷射梁结构参数对工作辊换热特性的影响规律。通过正交实验得出各个影响因子对换热系数的影响程度及排序,并讨论在如何提高换热系数方面各个因素的潜力,从而为提高冷却液的冷却效率研究奠定基础。最后,结合实际工厂的现状,通过模拟喷嘴间距在L=52mm和L=26mm两种情况下的对流换热,得出两种间距下工作辊表面的换热情况以及温度的分布,为工厂实际调整提供理论基础。