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连续加料电弧炉废钢预热效率的研究的开题报告
一、研究背景与意义
废钢预热技术是钢铁工业的重要环节之一，它能够提高生产效率，降低生产成本，促进资源再利用，节约环保资源，具有重要的意义。目前，电弧炉输出连续加料技术已成为废钢预热技术的主流。然而，在连续加料电弧炉废钢预热过程中，废钢在接触电弧前需先在废钢装载斗中暴露并接触空气，废钢与空气瞬间引起的化学反应会大量消耗燃料，导致预热效率下降。所以，如何提高连续加料电弧炉废钢预热效率是需要研究的重要问题。
二、主要研究内容和思路
1.研究连续加料电弧炉废钢预热过程中，废钢在暴露和接触空气的过程中消耗的氧气的数量和消耗氧气的原因。
2.在分析氧气消耗原因的基础上，研究连续加料电弧炉废钢预热过程中，如何减少氧气消耗，提高预热效率。
3.采用数值模拟方法模拟废钢在连续加料电弧炉预热过程中的热传递、质量传递和流动特性，并对模拟结果进行验证。
4.通过实验研究连续加料电弧炉废钢预热过程中，预热效率的影响因素，以及不同要素对废钢预热效率的影响程度。
5.将实验结果和数值模拟结果进行比较，验证数值模拟方法的准确性，并寻找实际生产过程中的改进方案以提高废钢预热效率。
三、预期成果
本研究旨在通过实验和数值模拟相结合的方法，研究连续加料电弧炉废钢预热过程中的问题，并提出解决方法。预期达到的成果如下：
1.确定连续加料电弧炉废钢预热过程中废钢与空气氧气的消耗模型，定量评估氧气消耗原因。
2.探究连续加料电弧炉废钢预热过程中影响预热效率的因素，以及不同要素对废钢预热效率的影响程度。
3.提出优化方案和改进措施，减少废钢暴露和接触空气，提高预热效率，降低燃料消耗。
4.验证模拟结果的准确性，提出可行的工程解决方案，为工业生产提高废钢利用率和资源节约贡献一份力量。
四、研究方法和技术路线
1.研究方法
本研究采用实验与数值模拟相结合的方法，结合理论分析、实验研究和数值模拟方法，对连续加料电弧炉废钢预热效率进行深入研究。
2.技术路线
（1）理论分析：总结目前连续加料电弧炉废钢预热技术的发展现状和存在问题，并分析连续加料电弧炉废钢预热过程中的物理、化学过程。
（2）数值模拟：以ANSYSFluent为模拟工具，进行废钢预热过程中的热传递、质量传递和流动特性的数值模拟，并对模拟结果进行验证。
（3）实验研究：通过实验研究连续加料电弧炉废钢预热效率的影响因素，以及不同要素对废钢预热效率的影响程度。
（4）数据处理：对模拟结果和实验结果进行数据处理和分析，并提出废钢预热效率提高的措施和优化方案。
五、研究预期结果
通过以上方法和技术路线的综合应用，预期可以取得以下研究预期结果：
1.系统分析废钢预热过程中的物理、化学过程，定量评估氧气消耗原因。
2.明确影响废钢预热效率的主要因素和不同要素对废钢预热效率的影响程度。
3.提出优化方案和改进措施，降低氧气消耗，提高废钢预热效率。
4.实验验证和模拟结果的比对，验证数值模拟方法的准确性。
5.提出可行的工程解决方案，为工业生产中提高废钢利用率和资源节约做出贡献。