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
2．1 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。
2．2 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。
2．3 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。
2．4 锅炉爆炸 锅炉属压力容器，在生产使用过程中，如安全检测装置失灵，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。
2．5 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
3．1 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。
3．3 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、设施发生故障或作业人员误操作，可能导致起重伤害的发生。
3．5 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
4．1 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。
4．2 灼烫伤 在泥磷排放中工人要和蒸汽、液体黄磷和泥磷接触，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。
4．3 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
5．1 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。
5．2 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。
5．3 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。
5．4 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：①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性，在发生险情时能有效地发挥作用。②充分运用现代安全科学技术，尤其是危险辨识技术，对重大危险源如电炉、冷凝塔、尾气洗气塔进行重点监控，以便于微观管理控制。③大力推行伤害预知预警活动，完善安全标准化作业，使班组安全工作不断创新。④大力开展事故演练，加强职工对突发事故处理的应变能力。
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