目前，棒材在穿水冷却过程中时常发生堆钢事故，造成此项事故的可能原因之一就是棒材在穿水过程中由于各种因素对其作用而产生穿水阻力，导致棒材穿水速度的变化，从而引起连续生产过程中的撞击事故，产生堆钢，这在很大程度上会影响连续生产的生产产量和生产效率。而当今在穿水冷却工艺的研究中，关于棒材穿水阻力的研究在国内外都尚未见报道。因此，根据现场实际情况的需要，通过对冷却介质流动状态的研究，分析出了冷却管中冷却介质在层流状态下流速场的抛物线分布形式和紊流状态下的指数分布形式，并由此得出了计算穿水阻力的理论数学模型一用边界层理论求解的摩擦阻力和由试验测定的压差阻力。经过比较，数学模型计算出来的理论值与现场实测值的偏差基本控制在±8﹪范围内。 为了提高冷却效果，减少水循环系统的投资，降低运行费用，达到节水、环保的目的，从而针对冷却介质提出了一种新的思路，充分利用含有较大悬浮颗粒的轧机循环浊水作为冷却介质。在试验台上对其和清水进行了冷却效果的比较，并对冷却介质中的各种影响因素，颗粒浓度、颗粒粒径、介质流速进行了一系列的试验。根据获得的试验数据进行了验证，表明含有悬浮颗粒的冷却介质冷却效果明显高于清水，并且得到了关于颗粒浓度、粒径和介质流速较理想的参数量。 为了更好的说明穿水装置的冷却效果，利用ANSYS软件建立了棒材在穿水过程中的瞬念温度场模型，计算了穿水过程中棒材横断面温度场和冷却速度的分布，得到了棒材在整个穿水过程中内部温度随时间变化的规律，为冷却效果的描述奠定了一定的基础。