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冷轧带钢电解清洗过程中电流效率的二维模拟研究

的开题报告

1.研究背景和意义：

冷轧带钢电解清洗是钢铁行业中常用的一种表面清洁措施，通过在

带钢表面施加一定电压和电流，使得带钢表面发生电化学反应，从而去

除表面污垢和氧化物，为后续涂覆、镀层等工艺提供良好条件。然而，

目前冷轧带钢电解清洗过程中电流效率的模拟研究还比较少，如何提高

电流效率，降低能耗和污染物排放是研究的重点。

2.研究内容和计划：

本研究将建立冷轧带钢电解清洗过程中的二维模拟模型，根据带钢

表面的形貌、物性和电解液的组成和流动情况，分析电流分布、电解反

应和电极效率等问题，探究各因素对电流效率的影响，并通过模拟优化，

提高电流效率、降低能耗和污染物排放。

具体研究计划如下：

（1）文献综述和模型建立：对冷轧带钢电解清洗过程的相关研究进

行梳理，建立二维模拟模型；

（2）参数设定和模拟验证：根据工艺参数和实验数据，设定模型参

数，进行模拟验证；

（3）电流分布和电解反应分析：分析电解液中各各电解质在电场中

的浓度分布和电流密度分布，计算出不同条件下的电解反应过程；

（4）电极效率和能耗分析：计算电解反应对电极和电解液的消耗速

率，分析电极效率和能耗等问题；

（5）模拟结果优化和应用：结合工艺实际，优化模拟结果，提高电

流效率、降低能耗和污染物排放等指标，为钢铁行业清洁生产提供技术

支持。

3.预期的研究成果：

（1）建立冷轧带钢电解清洗过程的二维数值模拟模型；

（2）分析电流分布、电解反应过程和电极效率等问题，为钢铁行业

提高清洁生产水平提供技术支持；

（3）提高冷轧带钢电解清洗过程中的电流效率，降低能耗和污染物

排放；

（4）为类似电化学加工工艺提供数值模拟的方法和技术支持。