1 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。

　　2 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。

　　3 電爐制磷過程中主要危險有害因素分析

　　3．1 燃燒爆炸 由于爐內反應生成磷蒸汽、CO為有毒易爆炸物質，因此電爐制黃磷必須維持正壓操作，嚴防空氣進入爐內發生爆炸。開工前須置換爐內空氣，爐內氧氣含量不超過4%；另外電爐因產氣量太小可能產生負壓，人為開孔或水封漏水進入爐內產生大量水煤氣，瞬間無法卸壓可導至爆炸事故發生。

　　3.2 灼燙傷 電爐作業工人長期處于高溫環境作業，對人體健康有一定的不利影響。特別是在出渣、磷鐵過程中，從打穿出渣口、熔融爐渣和磷鐵流出道以及封住渣、鐵口的操作過程中，隨時都存在被燒傷和灼燙傷的危險。其次爐頂升降電極和維修電極水封的作業中，也有灼傷危險存在。

　　3．3 觸電 每臺電爐配有高壓可調變壓器，最大操作電流接近30000A，靠6根石墨電極和短網向爐內供電，由于電極周圍裸露的銅導線密布，工人在爐頂進行升降、更換電極作業或撲滅磷火時，存在著觸電的危險性。

　　3．4 起重傷害 磷鐵吊運和電爐渣池運渣均頻繁使用電葫蘆和抓斗天車，如設備、設施發生故障或作業人員誤操作，可能導致起重傷害的發生。

　　3．5 中毒 由于電爐電極要隨爐內物料高低而升降，故需要做動態密封。加之下料孔、出氣孔、出渣孔、電爐水封、電爐出氣管、安全孔等接口較多，高溫下的設備管道腐蝕嚴重，因泄漏造成磷蒸氣和CO中毒事故。

　　4 黃磷精制過程中主要危險有害因素分析

　　4．1 火災爆炸 主要指與電爐相連通的三級冷卻塔空間體積較大，運行氣體主要是CO，一旦發生負壓而吸入空氣，達到爆炸極限，則可能發生火災爆炸事故。另外，本工段有為數較多，體積較大的粗磷和精磷槽，均需部分裝水隔絕空氣，一旦發生因泄漏或設備破裂而失水時，將會產生黃磷自燃而導致火災。

　　4．2 灼燙傷 在泥磷排放中工人要和蒸汽、液體黃磷和泥磷接觸，經常會因管道、閥門、法蘭、接頭泄漏，液滴飛濺而導致少量黃磷掉在作業人員皮膚和衣服上，造成灼燙傷害。

　　4．3 中毒和窒息 黃磷自燃而產生的P2O5煙霧，可能導致急性和慢性中毒危險性。另外如發生大量黃磷或泥磷遇空氣自燃事故，則還可造成作業工人處于大量P2O5煙霧中而窒息死亡。

　　5 成品包裝過程中主要有害危險因素分析

　　5．1 灼燙傷 在精制磷包裝過程中，工人要和蒸汽、液體黃磷和泥磷系統接觸，精制磷包裝過程中多處使用蒸汽，經常會因蒸汽管保溫層脫落，管道、閥門、法蘭、接頭脫落泄漏，液滴飛濺而導致少量黃磷掉在作業人員皮膚和衣服上，造成灼燙傷害。

　　5．2 火災 在倉庫貯存過程中如遇個別包裝鐵桶密封失效，或焊縫破裂而發生泄漏失水后，造成黃磷與空氣接觸自燃而導致倉庫火災。

　　5．3 中毒和窒息 精制包裝是接觸黃磷的主要崗位，黃磷自燃產生的五氧化二磷煙霧能導致急性和慢性中毒，如發生貯磷槽、泥磷池坍塌，磷大量泄漏遇空氣燃燒，也可導致作業人員中毒、窒息。另外大量污水外排也會導致水污染和中毒的發生，影響周邊環境。

　　5．4 其它傷害 在包裝貯運過程中，如操作失誤、配合不當，存在著物體打擊、鐵桶砸傷的危險。

　　從上面的分析中可能看出，電爐法生產黃磷過程中存在各種危險有害因素，為了預防發生安全事故，建議采取如下安全對策措施：①加強對現有安全設施及裝置的維護檢查，確保安全設施及裝置的可靠性，在發生險情時能有效地發揮作用。②充分運用現代安全科學技術，尤其是危險辨識技術，對重大危險源如電爐、冷凝塔、尾氣洗氣塔進行重點監控，以便于微觀管理控制。③大力推行傷害預知預警活動，完善安全標準化作業，使班組安全工作不斷創新。④大力開展事故演練，加強職工對突發事故處理的應變能力。