电炉法制磷过程中的危险有害因素分析

1、电炉法制磷过程中的危险有害因素分析1 工艺流程简介工业黄磷呈石蜡状，谈黄色至微黄绿色，带有蒜臭味；黄磷的自 燃点为 35 45，暴露于空气中易自燃并生成 P2O5和磷的低级氧化 物。为了防止其自燃，必须隔绝空气，在存储或运输过程中应浸放在 水面下；黄磷剧毒，对人的致死量为 0.1g 。人经常吸入磷蒸汽和它的 低级氧化物能引起慢性中毒，导致下颚骨严重坏死、牙病和慢性支气 管炎等疾病。大量的磷蒸汽能使人急性中毒，被磷烧伤的伤口不易愈 合。一般采用电炉法进行黄磷生产。工艺流程为：将符合生产工艺要 求的磷矿石、硅石和焦碳按所需比例混合在一起，通过皮带输送机、 斗式提升机送至炉顶料仓，再经下料管连续缓慢

2、地加入到密闭的电炉 内。由电炉变压器通过电极输入三相电流，在电炉内以电阻为主和电 弧为辅形成热能，将炉料加热，使炉料熔化并进行化学反应，生成磷 蒸气、 CO、SiF4、炉渣和磷铁等产物。含磷炉气经导气管进入 3 个串 联的冷凝塔，分别与热水和冷水顺流、逆流接触，达到冷却、除尘和 收磷的目的。被冷凝的黄磷液体依次进入受磷槽、粗磷槽和精制槽， 最后在精制槽中经过加热、漂洗、静沉、保温后，得到液态成品黄 磷，再经虹吸管进入计量槽和包装铁桶中。从冷却塔出来的尾气一部 分作为标志性火炬燃烧，大部分经水封和水环式真空泵输送到尾气净 化利用系统，用于原料工段干燥窑的磷矿石烘干。从冷却塔出来的含 磷污水经污水

3、沟流到污水处理站，经处理后返回系统循环使用。电炉 定时排除的熔融炉渣流入淬冷水池，再经抓斗天车装入汽车，运至废 渣场。炉底排出的熔融磷铁经自然冷却成型后外销。为了进行安全生产，有必要对该厂电炉法生产黄磷过程中的各种 危险有害因素进行分析。下面从原料准备、电炉制磷、黄磷精制、成 品包装等 4 个主要工序进行分析。2原料准备过程中主要危险有害因素分析21 火灾爆炸原料回转干燥窑以煤气为燃烧介质。在生产过程中 若供气突然中断，导致窑内熄火，操作人员未关闭燃气入口阀。当回 转窑内降温且充满空气时，一旦自动恢复供气情况，导致尾气进入窑 内，当 CO含量达到爆炸极限后，则可能发生燃烧爆炸事故。另外干燥 窑

4、检修或长时间停炉后，若操作不当，造成燃气在窑内大量积累，遇 明火造成爆炸。另外管道阀门泄漏，煤气大量聚集，遇明火造成燃烧 爆炸。若空气进入尾气洗气塔负压段，与尾气混合后达到爆炸极限也 可能引发爆炸事故发生。22 起重伤害原料生产过程中每天大量固体物料要通过装卸、起 重运输至黄磷电炉炉顶料仓中，工人昼夜在行车工作，一旦发生设备 故障或操作不当均可引起起重伤害事故发生。23 机械伤害在物料装卸和输送过程中，使用较多转动、输送设 备、机具，如设备设施故障防护装置不良或出现人为操作失误、安全 确认不够、违章作业等都可能导致机械伤害事故的发生。24 锅炉爆炸锅炉属压力容器，在生产使用过程中，如安全检测

5、装置失灵，操作失误，检修维护不够，未按安全操作规程作业等都可 能引发锅炉爆炸事故。25 电离辐射用于计量的核子秤，如管理、使用不当，发生放射 源被盗或由于操作失误发生泄漏都可能造成重大安全事故。2 6 噪音和粉尘危害在卸车、抓料、皮带输送机、斗式提升机、 计量输送、回转干燥窑尾气引风机等处，存在噪声、粉尘的危害。 3 电 炉制磷过程中主要危险有害因素分析31 燃烧爆炸由于炉内反应生成磷蒸汽、 CO为有毒易爆炸物质， 因此电炉制黄磷必须维持正压操作，严防空气进入炉内发生爆炸。开 工前须置换炉内空气，炉内氧气含量不超过 4%；另外电炉因产气量太 小可能产生负压，人为开孔或水封漏水进入炉内产生大量水

6、煤气，瞬 间无法卸压可导至爆炸事故发生。3.2 灼烫伤电炉作业工人长期处于高温环境作业，对人体健康有 一定的不利影响。特别是在出渣、磷铁过程中，从打穿出渣口、熔融 炉渣和磷铁流出道以及封住渣、铁口的操作过程中，随时都存在被烧 伤和灼烫伤的危险。其次炉顶升降电极和维修电极水封的作业中，也 有灼伤危险存在。33 触电每台电炉配有高压可调变压器，最大操作电流接近 30000A，靠 6 根石墨电极和短网向炉内供电，由于电极周围裸露的铜 导线密布，工人在炉顶进行升降、更换电极作业或扑灭磷火时，存在 着触电的危险性。3 4 起重伤害磷铁吊运和电炉渣池运渣均频繁使用电葫芦和抓斗 天车，如设备、设施发生故障或

7、作业人员误操作，可能导致起重伤害 的发生。35 中毒由于电炉电极要随炉内物料高低而升降，故需要做动态 密封。加之下料孔、出气孔、出渣孔、电炉水封、电炉出气管、安全 孔等接口较多，高温下的设备管道腐蚀严重，因泄漏造成磷蒸气和 CO 中毒事故。4 黄磷精制过程中主要危险有害因素分析41 火灾爆炸主要指与电炉相连通的三级冷却塔空间体积较大， 运行气体主要是 CO，一旦发生负压而吸入空气，达到爆炸极限，则可 能发生火灾爆炸事故。另外，本工段有为数较多，体积较大的粗磷和 精磷槽，均需部分装水隔绝空气，一旦发生因泄漏或设备破裂而失水 时，将会产生黄磷自燃而导致火灾。42 灼烫伤在泥磷排放中工人要和蒸汽、液

8、体黄磷和泥磷接触， 经常会因管道、阀门、法兰、接头泄漏，液滴飞溅而导致少量黄磷掉 在作业人员皮肤和衣服上，造成灼烫伤害。43 中毒和窒息黄磷自燃而产生的 P2O5烟雾，可能导致急性和 慢性中毒危险性。另外如发生大量黄磷或泥磷遇空气自燃事故，则还 可造成作业工人处于大量 P2O5烟雾中而窒息死亡。5成品包装过程中主要有害危险因素分析51 灼烫伤在精制磷包装过程中，工人要和蒸汽、液体黄磷和泥 磷系统接触，精制磷包装过程中多处使用蒸汽，经常会因蒸汽管保温 层脱落，管道、阀门、法兰、接头脱落泄漏，液滴飞溅而导致少量黄 磷掉在作业人员皮肤和衣服上，造成灼烫伤害。52 火灾在仓库贮存过程中如遇个别包装铁桶密封失效，或焊缝 破裂而发生泄漏失水后，造成黄磷与空气接触自燃而导致仓库火灾。53 中毒和窒息精制包装是接触黄磷的主要岗位，黄磷自燃产生 的五氧化二磷烟雾能导致急性和慢性中毒，如发生贮磷槽、泥磷池坍 塌，磷大量泄漏遇空气燃烧，也可导致作业人员中毒、窒息。另外大 量污水外排也会导致水污染和中毒的发生，影响周边环境。54 其它伤害在包装贮运过程中，如操作失误、配合不当，存在 着物体打击、铁桶砸伤的危险。从上面的分析中可能看出，电炉法生产黄磷过程中存在各种危险 有害因素，为了预防发生安全事故，建议采取如下安全对策措施： 加强对现有安全设施及装置的维护检查，确保安全设施及装置的可靠