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双电极电渣重熔多物理场及节能机制研究
双电极电渣重熔多物理场及节能机制研究
摘要
电渣重熔是一种高温高压下的特殊冶金过程，其在废旧金属回收领域具有重要的应用价值。然而，传统的单电极电渣重熔存在能耗高、熔化效率低等问题。为了解决这些问题，本文基于多物理场理论，研究了双电极电渣重熔的物理场分布和节能机制，并进行了实验验证。
首先，本文通过数值模拟的方法对双电极电渣重熔过程中的电场、热场和流场进行了分析。结果表明，双电极电渣重熔中的电场分布更加均匀，热场更加集中，流场更加稳定。这种分布特点有助于提高金属的熔化效率，并降低能耗。
其次，本文利用实验验证了双电极电渣重熔的节能效果。实验结果表明，相比于传统的单电极电渣重熔方法，双电极电渣重熔的能耗明显降低，熔化效率明显提高。这是由于双电极电渣重熔中，熔池的温度更加均匀，熔化时间更短，从而实现了节能效果。
最后，本文分析了双电极电渣重熔的节能机制。结果显示，双电极电渣重熔中电场的应用使得熔池中金属离子的动能提高，从而加速了熔化过程；双电极电渣重熔中的电流分布使得熔池中的温度更加均匀，减少了能耗；双电极电渣重熔中的流场稳定性提高，减少了熔池的溢流，降低了能耗。
通过以上研究，本文得出了双电极电渣重熔在多物理场和节能机制方面的优势和应用潜力。这为废旧金属回收领域的技术改进提供了借鉴和参考。
关键词：双电极电渣重熔；多物理场；节能机制；废旧金属回收
Abstract
Electroslagremeltingisaspecialmetallurgicalprocessunderhightemperatureandhighpressure,whichhasimportantapplicationvalueinthefieldofscrapmetalrecycling.However,traditionalsingle-electrodeelectroslagremeltingsuffersfromhighenergyconsumptionandlowmeltingefficiency.Inordertosolvetheseproblems,thispaperstudiesthephysicalfielddistributionandenergy-savingmechanismofdual-electrodeelectroslagremeltingbasedonmulti-physicsfieldtheoryandverifiesitthroughexperiments.
Firstly,theelectricfield,thermalfieldandflowfieldinthedual-electrodeelectroslagremeltingprocesswereanalyzedusingnumericalsimulation.Theresultsshowthattheelectricfielddistributioninthedual-electrodeelectroslagremeltingismoreuniform,thethermalfieldismoreconcentrated,andtheflowfieldismorestable.Thesedistributioncharacteristicscontributetoimprovingthemeltingefficiencyofmetalsandreducingenergyconsumption.
Secondly,theenergy-savingeffectofdual-electrodeelectroslagremeltingwasverifiedthroughexperiments.Theexperimentalresultsshowthatcomparedwiththetraditionalsingle-electrodeelectroslagremeltingmethod,theenergyconsumptionofdual-electrodeelectroslagremeltingissignificantlyreducedandthemeltingefficiencyissignificantlyimproved.Thisisbecauseindual-electrodeelectroslagremelting,thetemperatureofthemoltenpoolismoreuniformandthemeltingtimeisshorter,therebyachievingenergy-savingeffects.
Finally,theenergy-savingmechanismofdual-electrodee