随着冷轧板带不断向高强减薄方向发展,高强钢逐步成为钢铁领域的新宠。考虑未来高强钢的应用范围越来越广、使用量越来越大,某钢厂建设了具有差异性辊径特征的六机架冷连轧机组,即第四机架工作辊辊径小于其他机架工作辊辊径,用以解决五机架冷连轧机组生产高强钢轧制能力超限、单机架轧制产能和成材率低的问题。与普通五机架冷连轧机组相比,采用六连轧并配差异性辊径轧机轧制高强钢时,其轧制力计算以及轧制规程、工艺润滑制度、板形与断面形状控制方法等发生了很大的变化。为此,本文以该机组为研究对象,围绕高强钢最大总压下量计算、轧制规程与工艺润滑制度优化、板形与断面形状控制等核心技术难题展开研究。首先,针对高强钢冷轧过程轧制变形区轧辊压扁曲线采用圆弧模型计算误差较大、甚至不收敛的问题,在构造出新型轧辊压扁曲线函数模型的基础上,建立了适合于高强钢冷轧过程的轧制力改进模型。基于该模型,分析了高强钢最大总压下量与压下规程及轧制功率的关系,提出了基于压下占比基准的最大总压下量“逆向寻参-正向约束”计算方法;同时考虑到轧制稳定性、板形控制域对高强钢最大总压下量的影响,建立了一套高强钢冷连轧过程最大总压下量综合预报模型,为高强钢轧制工艺优化与控制奠定了理论基础。然后,在定量分析了第四机架与其他机架轧机综合轧制能力的基础上,建立了基于所有机架轧机设备能力投入占比率均匀化的压下分配精调模型与张力制度综合优化设定模型,并将以上两个模型应用到六机架冷连轧机组的轧制规程设定,形成了高强钢冷连轧过程压下分配与张力制度稳定互补型轧制工艺方法。与此同时,以控制带钢上下表面轧制稳定性、润滑差异性以及乳化液冷却效果为目标,建立了相应的六机架冷连轧机组高强钢工艺润滑制度优化设定模型。随后,针对高强钢板形与断面形状问题,综合考虑到轧辊承载区与非承载区对压扁系数的影响,同时兼顾第四机架轧机工作辊在大张力下的水平位移,结合平面应变与平面应力两种假设,建立了两种机型的辊系变形协调关系模型,实现了各机架出口板形与断面形状的定量预报。并提出了基于来料的各机架出口目标板形曲线设定方法,利用各机架目标板形曲线,同时根据机组入口来料波动以及机组出口实测板形与目标板形偏差,开发了板形与断面形状前馈控制与多层反馈协调控制技术。最后,通过现场试验与应用对本文相关研究内容与技术成果进行了验证,结果表明:本文所建高强钢轧制力改进模型计算结果与实际值具有较高的吻合度,各机架轧制力计算误差均控制在了500k N以内;通过对轧制规程与工艺润滑制度的优化设定,机组轧制稳定性得到明显改善;板形与断面形状综合控制技术应用后,板形质量比技术应用前提高了12.5%,成品断面形状更加均匀。本文研究内容与技术成果具有较强的现场实用性,为六机架冷连轧机组高强钢轧制生产起到了理论指导与技术支撑的作用。