電爐法制磷過程中的危險有害因素分析

工藝流程簡介

工業黃磷呈石蠟狀，談黃色至微黃綠色，帶有蒜臭味；黃磷的自燃點為35℃～45℃，暴露于空氣中易自燃并生成P2O5和磷的低級氧化物。為了防止其自燃，必須隔絕空氣，在存儲或運輸過程中應浸放在水面下；黃磷劇毒，對人的致死量為0.1g。人經常吸入磷蒸汽和它的低級氧化物能引起慢性中毒，導致下顎骨嚴重壞死、牙病和慢性支氣管炎等疾病。大量的磷蒸汽能使人急性中毒，被磷燒傷的傷口不易愈合。

一般采用電爐法進行黃磷生產。工藝流程為：將符合生產工藝要求的磷礦石、硅石和焦碳按所需比例混合在一起，通過皮帶輸送機、斗式提升機送至爐頂料倉，再經下料管連續緩慢地加入到密閉的電爐內。由電爐變壓器通過電極輸入三相電流，在電爐內以電阻為主和電弧為輔形成熱能，將爐料加熱，使爐料熔化并進行化學反應，生成磷蒸氣、CO、SiF4、爐渣和磷鐵等產物。含磷爐氣經導氣管進入3個串聯的冷凝塔，分別與熱水和冷水順流、逆流接觸，達到冷卻、除塵和收磷的目的。被冷凝的黃磷液體依次進入受磷槽、粗磷槽和精制槽，最后在精制槽中經過加熱、漂洗、靜沉、保溫后，得到液態成品黃磷，再經虹吸管進入計量槽和包裝鐵桶中。從冷卻塔出來的尾氣一部分作為標志性火炬燃燒，大部分經水封和水環式真空泵輸送到尾氣凈化利用系統，用于原料工段干燥窯的磷礦石烘干。從冷卻塔出來的含磷污水經污水溝流到污水處理站，經處理后返回系統循環使用。電爐定時排除的熔融爐渣流入淬冷水池，再經抓斗天車裝入汽車，運至廢渣場。爐底排出的熔融磷鐵經自然冷卻成型后外銷。

為了進行安全生產，有必要對該廠電爐法生產黃磷過程中的各種危險有害因素進行分析。下面從原料準備、電爐制磷、黃磷精制、成品包裝等4個主要工序進行分析。

原料準備過程中主要危險有害因素分析

2．1

火災爆炸

原料回轉干燥窯以煤氣為燃燒介質。在生產過程中若供氣突然中斷，導致窯內熄火，操作人員未關閉燃氣入口閥。當回轉窯內降溫且充滿空氣時，一旦自動恢復供氣情況，導致尾氣進入窯內，當CO含量達到爆炸極限后，則可能發生燃燒爆炸事故。另外干燥窯檢修或長時間停爐后，若操作不當，造成燃氣在窯內大量積累，遇明火造成爆炸。另外管道閥門泄漏，煤氣大量聚集，遇明火造成燃燒爆炸。若空氣進入尾氣洗氣塔負壓段，與尾氣混合后達到爆炸極限也可能引發爆炸事故發生。

2．2

起重傷害

原料生產過程中每天大量固體物料要通過裝卸、起重運輸至黃磷電爐爐頂料倉中，工人晝夜在行車工作，一旦發生設備故障或操作不當均可引起起重傷害事故發生。

2．3

機械傷害

在物料裝卸和輸送過程中，使用較多轉動、輸送設備、機具，如設備設施故障防護裝置不良或出現人為操作失誤、安全確認不夠、違章作業等都可能導致機械傷害事故的發生。

2．4

鍋爐爆炸

鍋爐屬壓力容器，在生產使用過程中，如安全檢測裝置失靈，操作失誤，檢修維護不夠，未按安全操作規程作業等都可能引發鍋爐爆炸事故。

2．5

電離輻射

用于計量的核子秤，如管理、使用不當，發生放射源被盜或由于操作失誤發生泄漏都可能造成重大安全事故。

2．6

噪音和粉塵危害

在卸車、抓料、皮帶輸送機、斗式提升機、計量輸送、回轉干燥窯尾氣引風機等處，存在噪聲、粉塵的危害。