本论文结合湘潭钢铁公司第二棒材厂的现场生产实际,由于市场需求变化,二棒材厂产品结构也迫切需要转化,要从原来生产中小规格碳钢圆钢转产大规格的低合金钢管坯。这就需要增大坯料尺寸,对二棒厂的Φ800初轧机孔型系统进行开发设计,对初轧机的轧制的规程进行优化,并对精轧机组孔型系统进行优化改进。由于钢种发生变化,通过在THERMECMASTOR-Z热模拟实验机对20CrMnTiH和40CrA钢种进行热模拟实验,并对实验结果进行分析,得出20CrMnTiH和40CrA钢的流动应力模型,利用此模型计算新孔型系统的轧制力能参数,对轧制压力、轧制力矩、电机能力进行校核。基于对以上研究内容,得到了如下的主要研究结论:1.通过采集应力-应变曲线数据进行多元非线性回归得到20CrMnTiH和40CrA钢的流动应力数学模型,该数学模型的结构简单,计算精度也较高,可用于实际生产中。2.开发的两套初轧机孔型系统,能够满足尺寸和钢种的变化,利用上述模型进行轧制压力、轧制力矩、电机载荷校核,旧轧机仍能满足新钢种大坯料的生产。3..对生产大规格产品进行压下规程优化和配辊,合理安排翻钢道次、提高孔型共用性,将初轧机孔型系统由原意大利设计的四套减到两套,节约了成本并提高了轧机作业率。4.对Φ800可逆式初轧机的速度制度进行优化,缩短了轧制节奏时间,能够满足连轧机的速度匹配要求。5.通过轧制实验得出比较合适的宽展系数,优化设计Φ75~Φ90圆钢椭圆成品前孔孔型及Φ140、Φ150圆钢管坯的成品孔型,避免了原系统轧制时的过充满缺陷。