在中厚板轧制过程中,由于板厚与温度不均、冷却相变差异、残余应力大小不均、水雾冷却不均、运输不善、放置不当等原因会造成各种板型缺陷,通常这些缺陷需要在热轧线上的主要辅助设备之一——矫直机上进行消减。目前,随着中厚板生产不断向更宽的方向发展,用户对钢板矫后的平直度和残余应力要求也越来越高,因此矫直设备的大型化、控制的高精度化、反应的灵敏化等方面越来越引起了设计和制造厂家的重视。长期以来,完善的热矫直机的设计机理及矫直工艺基础理论是国外大公司在该领域形成核心竞争力的关键,虽然国内有个别厂家也能进行热矫直机的设计和制造,但基本上还是属于类比设计。因此,对中厚板热矫直机组关键技术进行深入研究,掌握热矫直机的内在设计机理及矫直工艺基础理论,对提高企业在该领域的核心竞争力具有重要意义。本论文依托与某单位的合作项目“中厚板热矫直机组关键技术研究”,在分析和比较国内外矫直机发展状况的基础上,对矫直机理进行深入分析和研究,主要工作如下:①矫直方案的分析与比较:根据板材的规格、精度要求,分析了各种矫直方案(大变形、小变形及综合变形方案)对板材生产率及质量的影响,对矫直理论进行了深入分析和研究。②结构参数的确定:根据来料规格,按照强度条件和质量要求确定了合理的辊距、辊径、辊数、工作辊辊身长度、支撑辊等结构尺寸。③曲率积分解析法的推导和求解:分析了国内外对曲率积分法求解方法的缺点,采用优化方法并借助强大的工程计算软件Matlab稳定、快速地解析了矫直过程中曲率的变化规律。④矫直参数的计算与优化:在成功解析出曲率积分法的基础上,评价了矫后出口平直度、厚度方向和宽度方向的残余应力等工艺参数;计算了矫直力、扭矩和功率等力能参数;结合具体机型评价了设备矫直能力;同时考虑到节能,以能耗最小为目标,以矫直质量为边界条件优化了工艺参数。本课题的研究深入揭示了中厚板矫直的内在机理,分析和研究了影响矫直质量的参数,对更好地设计矫直机和更优地设定工艺规程具有一定的工程实际意义。