本发明涉及有色金属冶炼，具体涉及一种阶梯式电炉及其使用方法。
背景技术：
1、我国有色金属冶炼主要采用rkef技术作为冶炼装置，rkef在冶炼有色金属时，需要先将混合好的物料及碳质还原剂煤粉混合经干燥窑干燥，然后经过回转窑进行焙烧，焙烧形成焙砂通过料罐吊运到电炉炉顶料仓，经料仓装入电炉炉膛内，使电极埋于焙砂中，再依靠电弧和电流使焙砂产生电阻热，进而将焙砂加热熔化，形成有色金属合金溶液，经铸铁机冷却形成最终产品。
2、缺点在于：1、采用此技术需要干燥窑、回转窑具有较长的长度，才能保证物料充分的干燥和焙烧，我国的干燥窑、回转窑一般长度都大于100m,整个系统占地面积巨大；2、回转窑产生的焙砂需要吊运到炉顶，由炉顶进入电炉炉膛，整个过程需要1-2h，焙砂温度将下降200-400℃，这就导致电炉需重新将焙砂加热，使电炉整体能耗增高。
技术实现思路
1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种阶梯式电炉及其使用方法，该电炉的前端采用等离子喷枪进行气化干燥、焙烧物料，熔融后的物料流入电炉后端，通过电极进行物料的加热还原。
2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种阶梯式电炉，包括前炉体、后炉体和电极系统；所述前炉体的炉体内部形成有前炉体炉膛，前炉体的炉盖顶部开有进料口，进料口与前炉体炉膛连通，前炉体的底部开有斜向下的熔液通道，熔液通道与前炉体炉膛连通，前炉体的侧部设有等离子喷枪插进前炉体炉膛内；所述后炉体与前炉体相接，后炉体的炉体内部形成有后炉体炉膛，后炉体炉膛一侧与熔液通道连通，后炉体炉膛侧面分别设有第一渣铁排出口和第二渣铁排出口，第一渣铁排出口高于第二渣铁排出口，第二渣铁排出口与后炉体炉膛底面平行；所述电极系统包括电极、电极臂、三相变压器，所述电极臂通过固定支架固定在地面上，电极臂的末端设有连接铜板，所述三相变压板通过水冷电缆与连接铜板相连，所述电极安装在电极臂的前端，电极从后炉体的炉盖顶部垂直插入并通往后炉体炉膛。
3、优选的，所述前炉体炉膛由耐火砖围砌形成，后炉体炉膛由捣打料填充形成。
4、优选的，所述等离子喷枪共设有六个，以前炉体炉膛为中心圆周均匀布置。
5、优选的，所述等离子喷枪包括燃烧室、输煤管、补风管以及点火装置，燃烧室接通点火装置，点火装置包括磁稳空气载体等离子发生器，输煤管从点火装置斜下方引入，补风管从点火装置的斜上方引入。
6、还包括对应该阶梯式电炉的使用方法，包括以下步骤：
7、s1：冶炼前，将电极通过水冷电缆、连接铜板与三相变压器相连，使电极系统作为电炉使用；
8、s2：将物料通过输送装置由进料口直接送入前炉体炉膛，物料在前炉体炉膛内堆积一定高度后，开启等离子喷枪形成持续不断的燃烧火炬对物料干燥、焙烧；
9、s3：熔融的物料顺着熔液通道进入后炉体炉膛，熔融的物料逐渐堆积到一定高度后启动三相变压器，炉膛内熔融的物料通过电极系统进行加热还原；
10、s4：随着电极的不断消耗，通过电极臂动态调整电极的下探深度，同时根据每个电极的消耗的差异情况，分别调整下探深度，保持三根电极电流稳定；
11、s5：还原的物料由于比重不同形成渣液、合金液，渣液通过第一渣铁排出口排出，合金液通过第二渣铁排出口排出。
12、本发明与现有技术相比，具有以下优点：
13、1、原料适应性强,备料简单，流程短，炉料从上部加料口加人，含水20％内的物料都可直接入炉，阶梯式电炉集物料干燥、焙烧和熔炼任务于一炉，对入炉物料的粒度没有严格要求，可以处理粉料，也可以处理块料，炉料粒度最大可达50mm，碳质还原剂煤粉可经混料部分加入，也可经等离子喷枪加入。
14、2、投资低、占地面积小，本流程取消了干燥窑、回转窑，减少了窑体设备的占地面积，同时缩减了高成本设备的投资成本，整体设备布局紧凑，较原流程可缩减占地面积，减少投资成本。
15、3、生产成本低、热能可充分利用，本流程干燥、焙烧的物料直接熔融通过溶液通道进入后炉体直接进行还原，减少了原流程焙砂冷却进入电炉再经加热还原的能耗损失，同时本流程后炉体还原产生的高温烟气可通过熔液通道返回到前炉体，用于物料的干燥、焙烧补充热量。
16、4、可减少碳质还原剂的消耗，后炉体产生的高温烟气中通常含有不完全反映的一氧化碳，高温烟气返回到前炉体，其中含有的一氧化碳可对物料进行预还原，从而减少碳质还原剂煤粉的消耗。
17、5、寿命长，故障率低，由于减少了干燥窑、回转窑，避免了运行设备的高故障率，从而提高了整个流程的运转率。
1.一种阶梯式电炉，其特征在于：包括前炉体、后炉体和电极系统；所述前炉体的炉体内部形成有前炉体炉膛，前炉体的炉盖顶部开有进料口，进料口与前炉体炉膛连通，前炉体的底部开有斜向下的熔液通道，熔液通道与前炉体炉膛连通，前炉体的侧部设有等离子喷枪插进前炉体炉膛内；所述后炉体与前炉体相接，后炉体的炉体内部形成有后炉体炉膛，后炉体炉膛一侧与熔液通道连通，后炉体炉膛侧面分别设有第一渣铁排出口和第二渣铁排出口，第一渣铁排出口高于第二渣铁排出口，第二渣铁排出口与后炉体炉膛底面平行；所述电极系统包括电极、电极臂、三相变压器，所述电极臂通过固定支架固定在地面上，电极臂的末端设有连接铜板，所述三相变压板通过水冷电缆与连接铜板相连，所述电极安装在电极臂的前端，电极从后炉体的炉盖顶部垂直插入并通往后炉体炉膛。
2.根据权利要求1所述的一种阶梯式电炉，其特征在于：所述前炉体炉膛由耐火砖围砌形成，后炉体炉膛由捣打料填充形成。
3.根据权利要求1所述的一种阶梯式电炉，其特征在于：所述等离子喷枪共设有六个，以前炉体炉膛为中心圆周均匀布置。
4.根据权利要求1所述的一种阶梯式电炉，其特征在于：所述等离子喷枪包括燃烧室、输煤管、补风管以及点火装置，燃烧室接通点火装置，点火装置包括磁稳空气载体等离子发生器，输煤管从点火装置斜下方引入，补风管从点火装置的斜上方引入。
5.根据权利要求1-4所述的一种阶梯式电炉的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
