输送辊道是钢铁生产中常用的传输设备。热轧中间坯输送辊道位于粗轧机组与精轧机组之间,承担着输送中间坯的任务。在生产过程中,由于中间坯在输送辊道上运行时间长,造成首尾温差大、边部温降严重,导致轧制不稳定及边部开裂,降低了产品的质量和成材率。通过在中间坯输送辊道上加设保温罩。显著提高了产品的质量和成材率,运行效果良好。但是输送辊道的温度也随之升高,经常发生辊道两端轴承因热变形过大产生的卡死现象,严重影响了正常生产。本文针对该问题,采用有限单元法对输送辊道温度场进行数值仿真,分析了输送辊道系统在热轧过程中的温度场变化;根据轴承的正常工作温度,计算出轴颈处的热流密度,结合水冷换热公式,确定了辊道两端轴承冷却系统喷水量。主要内容包括:(1)本文在分析输送辊道系统在传送过程中的温度场变化时,由于输送辊道系统在运行过程中受到交变载荷的作用,如果建立成一个三维整体模型进行加载计算,则边界条件和载荷加载过于复杂,计算非常困难。因此,为了能够既对现实情况进行合理的模似,同时也能够减少计算量,降低计算难度,我们对模型进行简化处理。将三维模拟简化为两步的二维处理:辊身径向截面瞬态温度场计算和辊系轴向稳态温度场计算。这样既能够合理的反应实际运行过程中输送辊道系统内部的温度场变化,又可以简化计算。(2)在分析辊身径向截面瞬态温度场计算时,将辊道辊子简化为平面瞬态温度场计算,这样可以真实的反映输送辊道在铸坯通过时受到铸坯的高温传导及辐射后,温度场的变化情况。通过此步骤可以获得辊子剖面的温度场分布及辊身温度与时间的数据,为进一步计算输送辊道系统模型奠定基础。(3)在辊系轴向稳态温度场计算中,由于辊身与板坯的接触部分的长度远远大于辊身截面直径的尺寸,而且输送辊子与板坯接触部分的辊身其结构,热环境,材料的均匀,连续性均完全相同。因此我们可以将实际中的空间三维问题简化为一个二维问题做近似处理。将径向截面上辊道稳定时的温度与时间的数据作为边界条件,加载到轴截面模型上的辊身,进行稳态分析,从而获得整个输送辊道系统运行过程中的温度场分布。这样的分解既降低了计算的难度,同时将真实的工况合理的进行分解,以准确的反映整个输送辊道的运行过程。(4)根据轴承的正常工作温度,计算出轴颈处的热流密度,结合水冷换热公式,确定了辊道两端轴承冷却系统喷水量。本文通过运用有限单元法计算输送辊道在运行过程中的温度场,确定输送辊道冷却系统的喷水量,为制定输送辊道的冷却方案和保证输送辊道在加设保温罩后也能长时间正常运转,提供了理论依据。