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1.3.1 我国转底炉炼铁工艺的发展状况 4
1.3.2 我国转底炉炼铁工艺的发展前景 4
2 直接还原炼铁试验电炉的设计 5
2.1 设计任务 5
2.1.1 技术要求 5
2.1.2 升温曲线 5
2.1.3 试验用含碳球团的选择 6
2.1.4 试验用转炉煤气 6
2.2 炉型的选择和球团的铺设 6
2.2.1 炉型选择 6
2.2.2 炉底有效面积的确定 6
2.2.3 含碳球团的铺设及物料平衡 6
2.3 电炉砌体结构的设计 8
2.3.1 炉墙的设计 8
2.3.2 炉顶的设计 10
2.3.3 炉底（炉门）的设计 10
2.3.4 炉架及炉壳的设计 11
2.4 电炉的加热功率 11
2.4.1 加热物料的有效热量 11
2.4.2 炉墙不稳定散热量Qq 11
2.4.3 炉顶不稳定散热量Qd 17
2.4.4 电炉的升温功率 21
2.5 电炉的反应功率 22
2.5.1 炉墙稳定散热量Qwq 22
2.5.2 炉顶稳定散热量Qwd 23
2.5.3 气体对流换热散热量Qdl 23
2.5.4 电炉的反应功率 24
2.6 加热元件计算 24
1.6.1 加热元件的选择 24
2.6.2 硅碳棒线路连接方法 26
3 电炉的热平衡 28
3.1 电炉升温阶段的热平衡 28
3.1.1 热收入项 28
3.1.2 热支出项 29
3.1.3电炉升温阶段的热平衡 30
3.2 电炉反应阶段的热平衡 30
3.2.1 热收入项 30
3.2.2热支出项 31
3.2.3电炉反应阶段的热平衡 32
4 电炉成本分析及技术参数 33
4.1 电炉的成本分析 33
4.2 电炉的技术参数 34
致 谢 35
参考文献 36
1 引言
1.1 转底炉炼铁工艺的兴起和发展
转底炉炼铁工艺是非高炉炼铁工艺的一种，是近30年才发展起来的，它的原料适用范围很广，不只适用于铁矿粉，还非常适合处理钢铁厂含铁含锌粉尘等废料[1]。转底炉工艺使用煤作还原剂，比较高炉炼铁工艺中用焦炭而言对环保非常有益。而在当前我国高炉炼铁规模和数量都如此大的情况下，焦煤来源已呈现出非常紧张的局面。另外，高炉炼铁系统也是严重工业污染也主要来源之一。为了使我国的钢铁工业实现可持续的发展，我们必须积极面对开发炼铁新技术。
1.1.1 高炉炼铁工艺的发展历程和弊端
高炉炼铁技术自人类进入铁器时代以来为世界工业的进步和经济的发展做出了非常巨大的贡献。但是随着社会的发展，人类对工业生活的要求越来越高，环境保护变得日益重要，高炉炼铁发展面临着很大困扰和障碍。
高炉炼铁的燃料来源是焦炭，焦炭资源越来越少，供应越来越紧张和困难，价格也普遍上涨的十分迅速，这给高炉炼铁工艺带来了生产上的瓶颈[2]。由于资源不可再生，从长远角度看，这种炼铁技术对资源的消耗是很大的难题。而且为了保证高炉炼铁焦炭的来源，还必须有相应的生产设备，这不但使得其投资费用相当昂贵，而且焦炭工艺对人类的生态和环境也造成了很大的污染。
高炉炼铁采用竖炉鼓风冶炼技术，需要块状炉料粒度均匀，透气性好[3]。而这种高品质富铁块矿产量越来越少，必须进行烧结矿和球团矿的生产，这些也加大了工厂的设施投资。