该文以热轧带钢卷取后的钢卷为主要对象,先后建立了热轧钢卷冷却过程与冷轧钢卷罩式炉退火过程的传热模型,应用有限元分析软件ABAQUS 6.3-1分别对其温度场进行了模拟,确定了钢卷不同位置的冷却曲线.以钢卷不同位置的温度演变为基础,用自行开发的ROLLAN软件对热轧带钢沿长度方向的铁素体晶粒尺寸进行了模拟.通过现场开卷取样和大量的定量金相实验,测试分析了沿带钢长度和宽度方向铁素体晶粒尺寸的变化.模拟与实验结果吻合良好.主要工作如下:(1)考虑钢卷导热系数的正交各向异性及其在冷却过程中随温度、应力的变化,以及钢卷内径壁、外径壁和两个端面的界面换热系数的差异,构建了热轧钢卷温度场模型.模拟结果表明,钢卷冷却最慢点在靠近钢卷内径壁1/3处.(2)构建了冷轧钢卷退火过程的温度场模型.模拟了在确定工艺条件下的冷轧钢卷在强对流全氢罩式炉内退火时温度场的演变.确定了冷轧钢卷的"热点"和"冷点"的退火曲线,为实际生产提供了参考.(3)考虑卷取后铁素体晶粒的缓慢长大,通过优化参数确定了铁素体晶粒长大模型.(4)结合定量金相实验结果分析了带钢微观组织的变化机理和规律.发现卷取后的冷却使带钢长度方向的晶粒尺寸偏差变小.(5)用ROLLAN软件模拟了沿带钢长度方向铁素体晶粒尺寸的变化.模拟值与实验结果吻合良好,最大误差小于2μm.