本发明属于非高炉炼铁，特别是涉及一种钒钛磁铁矿深还原电炉及其冶炼方法。
背景技术：
1、钒钛磁铁矿含有铁、钒、钛这三种有价元素，现有技术中的气基竖炉-电炉深还原流程可以获得含钒铁水和熔分高钛渣，是一种可以高效综合回收铁、钒、钛元素的绿色生产工艺。但在钒钛磁铁矿金属化球团进入电炉深还原的过程中，随着冶炼时间的推移，首先是电极附近的金属化球团熔化形成小熔池，继而小熔池互相连接后形成大熔池，最后所有物料熔化形成含钒铁水和高钛熔分渣。在此过程中，随着冶炼的进行，金属化球团不断熔化，熔池液相中的tio2含量逐渐升高，熔池温度也不断升高，炉料电阻率不断降低，这就需要不断调整电极，以防止电流过大而导致电极断裂，其操作难度比较大，对电炉的控制水平要求比较高，因此这种电炉冶炼的流程是周期性循环冶炼，也就是说，加料后，电极先是埋弧冶炼，等冶炼到一定程度后，炉料电导率升高（电流变大），电极需要慢慢抬升（防止电流过大，电极断裂），直至电极抬离炉料，然后进行明弧冶炼，待冶炼完成后，放出渣铁，然后又重复以上步骤，可见这种冶炼的步骤只能是周期性的，比如分四步，当第四步完成后，让渣铁排完，再从第一步重新开始，可见这种间歇式冶炼的效率比较低。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本发明提供了一种钒钛磁铁矿深还原电炉及其冶炼方法，能够实现钒钛磁铁矿金属化球团电炉深还原过程中埋弧冶炼和明弧冶炼过程的物理分离，实现电炉前段为埋弧冶炼，用于金属化球团的熔化，后段为明弧冶炼，用于液相炉料的深还原及渣铁分离，同时实现钒钛磁铁矿金属化球团连续进出料以及连续出渣铁，提高电炉深还原工艺的生产效率，降低电炉深还原冶炼的难度，有助于提高电炉内热量利用率，降低电炉深还原过程的电耗。
2、本发明提供的一种钒钛磁铁矿深还原电炉包括：
3、电炉本体，内部空间划分为电炉前端和电炉后端；
4、前端电极和前端进料口，设置于所述电炉前端的上部；
5、后端电极和后端进料口，设置于所述电炉后端的上部；
6、渣铁口和出铁口，设置于所述电炉后端的侧面，所述渣铁口位于所述出铁口的上方；
7、所述电炉前端的炉底的远离所述电炉后端的部位高于靠近所述电炉后端的部位，用于让所述电炉前端产生的液相物质自然流动至所述电炉后端。
8、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述电炉前端的炉底包括具有预设倾角的斜坡，所述斜坡从所述电炉前端向所述电炉后端的方向逐渐下降，所述预设倾角用于让所述电炉前端产生的液相物质自然流动至所述电炉后端，且所述预设倾角小于固体炉料的休止角和堆积角。
9、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述斜坡只有一个，且所述斜坡上的离所述电炉后端最远的部位最高，离所述电炉后端最近的部位最低。
10、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述电炉后端的炉底为沿水平方向的平面，且所述斜坡的离所述电炉后端最近的部位与所述电炉后端的炉底的高度相同。
11、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述预设倾角为3°至7°。
12、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述前端电极用于埋设于炉料中以进行埋弧冶炼，且所述前端电极的高度为所述渣铁口上沿以上30厘米至50厘米；
13、所述前端进料口设置于所述前端电极的周围，且用于金属化球团及碳质还原剂的进料。
14、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述后端电极用于液相深还原的明弧冶炼，其还连接至高度控制装置，所述高度控制装置包括中央控制部件以及均与其通信连接的升降部件以及渣铁液面高度识别部件，所述中央控制部件用于根据所述渣铁液面高度识别部件识别到的渣铁液面高度控制所述升降部件带动所述后端电极进行相应的升降操作，以使所述后端电极始终位于渣铁液面上方15厘米至25厘米之间且不超过所述前端电极的高度；
15、所述后端进料口设置于所述后端电极的周围，用于深还原冶炼时碳质还原剂的添加和/或造渣剂的添加。
16、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述出铁口的下沿距离所述电炉后端的炉底5厘米至10厘米，且所述出铁口沿着从所述电炉后端的内侧壁向外侧壁的方向逐渐升高。
17、优选的，在上述钒钛磁铁矿深还原电炉中，所述渣铁口的中心线比所述出铁口在所述电炉后端的内侧壁部位的水平中心线高20厘米至50厘米。
18、本发明提供的一种钒钛磁铁矿深还原的冶炼方法，利用如上面任一项所述的钛磁铁矿深还原电炉，包括：
19、s1：将前端电极和后端电极置于工作位置，向所述电炉本体内填充惰性气体至所述惰性气体的含量不小于99%；
20、s2：开炉时，从前端进料口加入碳质还原剂和金属化球团的混合炉料；
21、s3：开启所述前端电极，所述金属化球团熔化产生的液相物质自然流动至所述电炉后端，直至所述电炉后端的液位达到20厘米至30厘米时，调整后端电极的高度至液面上方15厘米至25厘米后，开启所述后端电极，同时在后端进料口加入碳质还原剂；
22、s4：在冶炼过程中，当所述电炉本体内的压力升高至0.3mpa至0.4mpa时，适时打开放散阀泄压以使所述电炉本体内的压力维持在预设压力范围之内；
23、s5：随着所述电炉后端内的液面上升，所述后端电极不断抬升，直至所述后端电极抬升至与所述前端电极相同的高度，打开所述渣铁口，直至炉渣或渣铁排尽，同时控制所述后端电极处于适宜的工作高度，封堵所述渣铁口；
24、s6：向所述电炉前端加入碳质还原剂和金属化球团，根据所述电炉前端内的物料高度适时适量加入炉料；
25、s7：打开所述出铁口，排出所述渣铁口下的铁水，同时控制所述后端电极处于适宜的工作高度，当完成排铁后，封堵所述出铁口；
26、s8：根据所述电炉后端的液面位置和所述电炉前端的炉料高度，重复步骤s5、s6和s7，保持所述电炉本体内的压力为0.3mpa至0.4mpa。
27、通过上述描述可知，本发明提供的上述钒钛磁铁矿深还原电炉，由于包括电炉本体，内部空间划分为电炉前端和电炉后端；前端电极和前端进料口，设置于所述电炉前端的上部；后端电极和后端进料口，设置于所述电炉后端的上部；渣铁口和出铁口，设置于所述电炉后端的侧面，所述渣铁口位于所述出铁口的上方；所述电炉前端的炉底的远离所述电炉后端的部位高于靠近所述电炉后端的部位，用于让所述电炉前端产生的液相物质自然流动至所述电炉后端，可见这就使金属化球团的埋弧冶炼的液化过程与明弧冶炼的深还原过程分区进行，优化了钒钛磁铁矿金属化球团的深还原过程，因此能够实现钒钛磁铁矿金属化球团电炉深还原过程中埋弧冶炼和明弧冶炼过程的物理分离，实现电炉前段为埋弧冶炼，用于金属化球团的熔化，后段为明弧冶炼，用于液相炉料的深还原及渣铁分离，同时实现钒钛磁铁矿金属化球团连续进出料以及连续出渣铁，提高电炉深还原工艺的生产效率，降低电炉深还原冶炼的难度，有助于提高电炉内热量利用率，降低电炉深还原过程的电耗。本发明提供的钒钛磁铁矿深还原的冶炼方法，具有同样的优点。