密封電弧爐生產電石過程的危險有害因素分析

王恩雋　王新雯

1 電石生產一般采用密閉加熱爐、三相電弧爐埋弧生產工藝。生產工藝簡述如下

1.1 原料準備

生產電石的主要原料為石灰、焦炭、電極糊等。首先要對運進廠內的原料進行破碎、篩分，達到合格的粒度要求，其中焦炭要進行烘干、去掉水分。達到一定粒度要求的原料分別送進各料倉待配料使用。

1.2 電爐熔煉

經過配料的原料運到電爐上部的料倉，再經過料管下到爐內，爐內靠電極之間的電弧產生巨大的熱量來熔化原料。在熔煉過程中，碳質原料與石灰中氧化鈣發生化學反應，生成電石。

CaO + 3C = CaC2 + CO↑

1.3 出爐鑄錠

電石爐設兩個出料口，互成120°角，電石定期從爐內通過出料口排出，出料時先用燒穿器將堵在出料口的冷料燒開，電石熔體從爐內排出，淌入爐口下的料鍋中，料鍋置于出料小車上，出完料小車將把產品送入成品冷卻包裝車間。

1.4 冷卻包裝

自然狀態下電石再冷卻包裝車間內逐漸冷卻凝固后，利用天車將已凝固的電石從鍋中吊出。通過鄂式破碎機進行破碎。篩分成不同粒度的成品，分別進入各個料倉，即可稱量裝桶，然后運至成品倉庫。具體工藝流程見下圖。

2 主要危險、有害因素分析

2.1 主要物料危險有害因素分析結果

物質名稱 危險化學品類別和編號、UN號 火災危險性類別 爆炸危險性 閃點 爆炸極限 毒性

電石 43025、1402 甲類 粉塵T11

氧化鈣 82501、1910 丙類

一氧化碳 21005、1016 甲類 ⅡA 級T1 < -50 12.5～74.2% Ⅱ級高毒危害

乙炔 21024、1001 甲類 ⅡC級T2 2.1～80%

2.2 主要危險有害部位辨識結果

評價單元 存在的危險有害名稱

原料儲存單元 火災、粉塵車輛傷害

原料生產操作單元 火災爆炸、觸電、粉塵、噪聲、物體打擊、高處墜落、機械傷害

燒結生產操作單元 火災爆炸、觸電、中毒、粉塵、噪聲、高處墜落、機械傷害、物體打擊、高溫

電石粉碎生產操作單元 火災爆炸、中毒、觸電、粉塵、噪聲、物體打擊、高處墜落、機械傷害

電石儲存生產單元 火災爆炸、中毒、觸電、粉塵、高溫、車輛傷害

3 生產過程中的危險有害因素

3.1 火災爆炸

3.1.1 電石爐的火災爆炸危險性

（1）電石爐是該項目的核心生產設備，電石爐的電極軟斷是導致火災爆炸事故發生的重要原因之一。

（2）電石爐漏水是另一重要原因。由于漏水使爐內氫含量增加，或因水遇熔池高溫迅速汽化，均可引起爆炸事故。

（3）明弧操作會出現大噴料、大塌料等現象，嚴重時甚至進入空氣而引起爆炸。

3.1.2 冷卻包裝車間、成品庫的火災爆炸危險性

冷卻包裝車間、成品庫內主要危險物質均為電石，由于意外原因造成電石遇水，就會生成大量乙炔，易造成火災爆炸事故，另外，在冷卻包裝車間，粉碎電石時，即使少量水進入也會造成火災爆炸事故，應特別加以重視。

3.1.3 變壓器、電纜火災危險性

變壓器會因絕緣老化和層間絕緣損壞引起短路導致火災，或由于絕緣套管損壞爆裂起火。變壓器爆炸起火后，因它的內部裝有大量的變壓器油，火勢極易迅速蔓延擴大，如果沒有有效的防護措施，會導致嚴重的后果。電纜著火時產生大量煙氣，CO、CO2含量很高，特別是普通塑料形成的稀鹽酸附著在電氣裝置上會形成導電膜，嚴重影響設備和接線回路的絕緣。

3.2 中毒窒息

電石爐發生一氧化碳泄露，以及當電石遇水產生大量乙炔氣體時，周圍工作人員有中毒窒息的危險。

3.3 灼燙和熱輻射

3.3.1 在爐料料面上工作時，有可能陷入料層中而導致嚴重的燒傷事故；電石爐內的電石呈高溫熔融狀態，因電極軟斷或明弧操作等原因引起的噴料極易造成灼燙事故；高溫熔融狀態的電石在放料、運輸及自然冷卻過程中，如盛裝容器出現意外造成物料溢出或飛濺時，也會造成灼燙事故。

3.3.2 在熔融電石出爐以及運輸時，對周圍操作人員有較強的熱輻射作用。

3.3.3 焦炭烘干作業時，由于操作不慎，操作人員有灼燙傷害的危險。

3.4 觸電

電傷害主要有以下兩種形式：

3.4.1 電擊

（1）傷害的方式：觸電傷害是由電流形式的能量造成的，當傷害電流流過人體時，人體受到局部電能作用，使人體內細胞的正常工作遭到不同程度的破壞。

（2）傷害的途徑：人體觸及設備和線路正常運行時的帶電體發生電擊；人體觸及正常狀態下不帶電，而當設備或線路故障（如漏電）時意外帶電的金屬導體（如設備外殼）發生電擊；人體進入地面帶電區域時，兩腳之間承受到跨步電壓造成電擊。

3.4.2 電傷

（1）分布：電石爐帶電部位、配電柜、配電線路等。

（2）傷害的方式：由電流的熱效應、化學效應、機械效應對人體造成局部傷害，形成電弧燒傷、電流灼傷、電烙印、電氣機械性傷害、電光眼等。傷害的途徑：直接燒傷；電流灼傷。電傷危險因素的產生原因：第一，帶負荷（特別是感性負荷）拉開裸露的閘刀開關；第二，誤操作引起短路；第三，線路短路、開啟式熔斷器熔斷時，熾熱的金屬微粒飛濺；第四，人體過于接近帶電體等。

3.5 高處墜落

在各生產車間，由于巡視、檢測、維修等原因需要在高處作業時，存在著高處墜落的危險。

3.6 機械傷害

電石生產中有較多的手工操作，原料及成品粉碎機、皮帶運輸機及電石爐的操作和維護時，稍有不慎即會造成機械傷害。

3.7 粉塵危害

在原料準備車間、電石生產車間、冷卻包裝車間、成品庫都有較強的粉塵危害，操作人員長期接觸粉塵有患矽肺的危險。

3.7.1 碳化鈣能造成皮膚損害，引起皮膚瘙癢、炎癥、“鳥眼”樣潰瘍、黑膚病。由熱的碳化鈣引起的燒傷是工業生產中最常見的事故。皮膚灼傷表現為創面長期不愈及慢性潰瘍癥。接觸工人出現汗少、牙釉質損害、齲齒發病率增高。

3.7.2 電石爐中生成的一氧化碳、二氧化硫及排出的粉塵，對人的呼吸器官、眼睛及皮膚都有危害。

3.7.3 碳化鈣可能含有的雜質磷酸鈣或砷酸鈣，遇濕后釋放出磷化氫或砷化氫，兩者都是劇毒物，碳化鈣遇濕放出乙炔對人也有危害。

3.8 起重傷害

一般在正常生產及維修作業中需使用電動葫蘆等起重機械。可能引起起重傷害事故的原因主要有吊鉤墜落、吊索具脫鉤、載荷墜落，吊索破斷、超載、綁掛不當、斜吊、違章操作、違章指揮等

起重作業危險因素如下：（1）超載：超過工作載荷、超過運行半徑等。（2）碰撞：與建筑物、電纜線或其他起重機相撞。（3）操作失誤：由于視界限制、技能培訓不足等造成的。（4）負載失落：負載從吊軌或吊索上脫落。（5）起重機在運行中對人體的積壓和撞擊。（6）吊運中突然停電。（7）起重機車輪從軌道上脫軌。（8）使用的鋼絲繩超過安全系數，造成斷裂。