近年来,随着我国钢铁工业的迅猛发展,资源和能源的消耗严重,为此钢铁行业节能减排压力巨大。在此背景下,东北大学对我国处于早期萌芽状态的直接轧制技术进行了理论化研究,开发了棒线材免加热直接轧制工艺并将其成功的应用到棒线材生产现场,该技术取得了良好的节能减排效果。与此同时,该技术也有其需要完善的技术问题,例如连铸坯头尾温差大、开轧温度较低、连铸和轧制衔接刚性大等,本文就棒线材直接轧制工艺下连铸坯头尾温差大的问题进行了研究,提出了棒线材直接轧制工艺下连铸坯头尾温差控制策略,从而为棒线材直接轧制工艺生产高品质钢材提供基础。本文主要研究内容如下:（1）基于某棒线材直接轧制现场工艺参数及设备参数,利用有限差分法建立了棒线材直接轧制工艺下连铸坯的传热差分模型并利用Matlab软件自带的M语言编写了连铸坯温度场程序。将温度场模拟结果与现场采集的拉矫机入口及出口的连铸坯温度数据进行对比,结果表明本文所建立的连铸坯差分模型能够较好的指导现场生产。（2）分析了棒线材直接轧制工艺流程中保温罩对连铸坯温度场的影响。基于现场保温罩实际设备参数,利用有限差分法建立了保温罩的传热差分模型。采集了现场保温罩内外表面温度,将其与保温罩温度场模拟结果作对比,结果表明所建立的保温罩温度场模型能较好的反映现场保温罩温度变化。（3）探究了直轧工艺流程中不同辊道（切前辊道、切后辊道、输送辊道、快速辊道）所增设的保温罩内表面温度与连铸坯表面温度之间的关系,建立了在直轧工艺流程特定位置增设保温罩后连铸坯的温度场模型。将温度场模拟结果与现场采集的快速辊道入口处连铸坯头尾温度进行对比,表明模拟结果符合实际结果。（4）基于棒线材直接轧制工艺流程中连铸段及运输段连铸坯温度场的模拟,提出了连铸坯进入粗轧机之前头尾温差的控制策略,包括提高连铸机拉速、合理增设保温罩以及快速辊道出口梯度冷却。