電石安全生產(chǎn)的注意事項(xiàng)探討

摘要：在工業(yè)實(shí)業(yè)的發(fā)展中，有一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)——聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)得到了飛速的發(fā)展，但是聚氯乙烯的生產(chǎn)是以電石作為原材料，因此聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展也必將會帶動(dòng)電石行業(yè)的快速發(fā)展。文章通過電石生產(chǎn)現(xiàn)狀、電石生產(chǎn)過程的注意事項(xiàng)、危害及電石生產(chǎn)的安全措施等方面來分析電石生產(chǎn)工藝。

關(guān)鍵詞：電石生產(chǎn)；安全生產(chǎn)；注意事項(xiàng)；聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)；碳化鈣 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TQ161 文章編號：1009-2374（2017）10-0105-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.10.052

我國現(xiàn)在電石應(yīng)用在各種行業(yè)，比如化學(xué)工業(yè)、輕工業(yè)、醫(yī)療行業(yè)以及機(jī)械行業(yè)。電石的主要成分是碳化鈣，它的主要用途是用來生產(chǎn)聚氯乙烯的。在當(dāng)前的電石行業(yè)中，75%的電石被用來當(dāng)作生產(chǎn)聚氯乙烯的原材料，15%的電石用在生產(chǎn)其他的化工產(chǎn)品。電石還有一些其他的用途，比如電石在冶金工業(yè)中也起到了重要的作用，電石還可以作為鋼鐵工業(yè)中的脫硫劑，電石與水反應(yīng)還可以作金屬的切割器等。在電石的生產(chǎn)過程中，我們可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)電石的原材料是不具備化學(xué)性質(zhì)的危險(xiǎn)性的，但是生產(chǎn)的電石及副產(chǎn)品都具有一定化學(xué)性質(zhì)的危害性。因此，在生產(chǎn)電石的過程中一定要注意安全，一定要遵守各種注意事項(xiàng)，確保電石生產(chǎn)的安全性。

1 電石生產(chǎn)的工藝流程

1.1 電石的含義

電石又名碳化鈣，是一種無機(jī)化合物，它的形體是白色晶體，作為工業(yè)品，它的形態(tài)是灰黑色塊狀物品，它的切割斷面為紫色或者灰色。電石與水相遇時(shí)，會發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，生成乙炔，并且釋放出大量的熱量。電石作為重要的化工原料，其主要作為聚氯乙烯的原材料；其次是生成乙炔氣、金屬焊接、金屬切割、作為鋼鐵的脫硫劑等。

1.2 電石的生產(chǎn)工藝流程

1.2.1 電石生產(chǎn)過程中的配料及上料。生產(chǎn)電石的原料是由原料加工車間經(jīng)過精準(zhǔn)的計(jì)量配出來的，然后再由斗式提升機(jī)運(yùn)送到電爐車間里面，最后再由爐頂布料設(shè)施、皮帶運(yùn)輸機(jī)和環(huán)形布料機(jī)把配制好的原材料送入爐頂?shù)沫h(huán)形料倉里面。爐頂布料設(shè)施的工作是把需要的爐料布放入料倉里，然后由電爐加料管分批將原料加入電爐內(nèi)。

1.2.2 電石生產(chǎn)的工具——電爐。我國的電爐大部分是半封閉電石爐，其主要是由爐體、電爐蓋、電極把持器、電極壓放和電極升降裝置等組成，電爐是生產(chǎn)電石的主要工具。生產(chǎn)電石的原材料在電爐里經(jīng)過高溫加熱，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成電石，并且釋放出一氧化碳?xì)怏w。而生成的電石由出爐口排出，然后用燒穿器打開出爐口，熔融的電石將會流到冷卻小車上的電石鍋內(nèi)。

電極的壓放的主要作用是控制電爐的油壓，電爐采用的是單層油缸抱緊提升電極錐形環(huán)油缸壓緊導(dǎo)電鄂板，電極的正常升降一般是由樓上的幾臺卷揚(yáng)機(jī)控制的，控制電極的升降、壓放、抱緊、下料，全部都是在控制室由控制按鈕控制完成的。

電爐是由變壓器改變電流來供電，然后使電爐爐內(nèi)達(dá)到高溫，致使原料在電爐內(nèi)經(jīng)過高溫加熱，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成電石，并且產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w。

出口爐設(shè)有擋屏和電弧打眼架，出爐口的上方設(shè)有排煙罩，用通風(fēng)機(jī)抽出出爐時(shí)產(chǎn)生的煙氣。

1.3 破碎及包裝

熔融的電石被放在電石鍋內(nèi)后，然后再用頂車運(yùn)送到走廊或電石的包裝間里面進(jìn)行冷卻，等到電石凝固變成砣之后，再用橋式吊車和單抱鉗把電石砣弄出來，放到鑄鐵地面上冷卻，最后經(jīng)過一段時(shí)間的冷卻，電石砣冷卻到適合的溫度時(shí)，就將它破碎到規(guī)定的粒度，最后就是按優(yōu)劣差的等級進(jìn)行分揀包裝，送到成品庫，準(zhǔn)備出庫。

2 電石工業(yè)項(xiàng)目的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 電石產(chǎn)業(yè)的集中度較低，企業(yè)分散嚴(yán)重

我國生產(chǎn)電石的企業(yè)規(guī)模大小不一，其中有些規(guī)模較大的企業(yè)每年生產(chǎn)的電石達(dá)到了30萬噸以上，但是也有些規(guī)模比較小的企業(yè)，每年生產(chǎn)電石的產(chǎn)量才幾萬噸。我國生產(chǎn)電石的企業(yè)有400多家，但是平均生產(chǎn)電石的能力太低，平均產(chǎn)量也非常低。而且這些企業(yè)的分布一點(diǎn)都不集中，它們相隔很遠(yuǎn)，這也成為制約我國電石行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的一個(gè)重要問題。

2.2 生產(chǎn)電石的技術(shù)裝備水平比較落后

我國的電石生產(chǎn)技術(shù)水平與國外的電石生產(chǎn)技術(shù)水平有很大的差異，我國的生產(chǎn)水平比較落后。我國現(xiàn)在大部分的電石生產(chǎn)企業(yè)還在應(yīng)用半封閉的電爐，而國外的電石生產(chǎn)企業(yè)大部分已經(jīng)使用了密閉式的電石爐。我國封閉的電石爐產(chǎn)值較少，占總產(chǎn)值的20%左右。而且電石爐不能對一氧化碳進(jìn)行回收重復(fù)利用，只能把一氧化碳再燃燒生成二氧化碳，再排放到大氣中。這樣做有一定的危害性，增強(qiáng)了溫室效應(yīng)的效果，而且還浪費(fèi)了大量的資源和能源。

2.3 電石產(chǎn)業(yè)不利于節(jié)能減排形勢

現(xiàn)在，我國的電石產(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)上已實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的突破。但是在電石的生產(chǎn)過程中，我們用的是電爐，每年生產(chǎn)電石就要耗費(fèi)大量的電能，在其他地方也會消耗電能，這一項(xiàng)就不利于我國的節(jié)能政策。

在電石的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品——一氧化碳、其他含塵煙氣。封閉式的電石爐產(chǎn)生的氧化碳、含塵煙氣濃度比較高，但是由于這種電石爐是全過程封閉的，而且這些有害物質(zhì)在排出的時(shí)候會經(jīng)過除塵，實(shí)際上排到空氣中的有害物質(zhì)是很少的。但是那些半封閉的電石爐不會對含塵煙氣再重復(fù)處理，這樣對環(huán)境將會造成很大的破壞，不利于我國減排的政策。

2.4 電石生產(chǎn)和消費(fèi)的地方距離很遠(yuǎn)，運(yùn)輸不便

我國生產(chǎn)、加工聚氯乙烯產(chǎn)品的企業(yè)主要分布在天津、山東、四川、河南、浙江、江蘇等地方。而我國生產(chǎn)電石的企業(yè)主要分布在內(nèi)蒙古、寧夏、陜西、新疆、甘肅等地。這些生產(chǎn)電石和消費(fèi)電石的地方距離太遙遠(yuǎn)，大約要跨過一個(gè)中國，而且這些地方比較偏僻，交通運(yùn)輸能力比較落后，并且運(yùn)輸費(fèi)用的增加，增加了聚氯乙烯產(chǎn)品的成本，會給生產(chǎn)電石的企業(yè)造成市場競爭力的缺失。

3 電石產(chǎn)品在各行業(yè)的應(yīng)用

3.1 電石可以與水反應(yīng)生成乙炔，并且合成其他有機(jī)化合物

電石與水的反應(yīng)原理是CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑，能生產(chǎn)出乙炔。這個(gè)反應(yīng)過程會釋放出大量的熱量，ΔH=-120kJ/mol，因此我們需要加入大量的飽和食鹽水來控制反應(yīng)的速度。電石還有一個(gè)導(dǎo)電的特性，越純導(dǎo)電系數(shù)越高。電石與水生成的乙炔，可以與氧氣用作金屬的焊接和切割工具，電石還可以生成合成橡膠、人造樹脂、丙酮、烯酮、炭黑等有機(jī)化合物。

3.2 電石與氮?dú)夥磻?yīng)可以生成制作氨基氰的原材料

粉狀電石與氮?dú)獾姆磻?yīng)原理是CaC2+N2→CaCN2+C，能生成氰氨化鈣，又名石灰氮，電石與氮?dú)獾姆磻?yīng)也是一個(gè)放熱的反應(yīng)，ΔH=-296kJ/mol。氰氨化鈣是生成氨基氰的主要原材料。氰氨化鈣的另一個(gè)用途是氰氨化鈣與食鹽加熱反應(yīng)可以生成用于采金和有色金屬工業(yè)的熔體。

3.3 電石是生成聚氯乙烯的原材料

電石生成聚氯乙烯的過程是電石與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成乙炔，然后再將乙炔與氯化氫反應(yīng)，生成氯乙烯單體，最后再通過聚合反應(yīng)氯乙烯單體聚合生成聚氯乙烯。

3.4 電石在其他方面的應(yīng)用

在很早以前，電石在礦工下礦時(shí)普遍使用，因?yàn)殡娛梢苑旁阼F罐中生成乙炔，可以產(chǎn)生光亮，制作成一種燈。不過現(xiàn)在已不適用了。現(xiàn)在電石還有一種用途就是可以作為鋼鐵行業(yè)的脫硫劑。

4 在電石安全生產(chǎn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)

4.1 注意電石在空氣中與水接觸

電石容易與水發(fā)生劇烈反應(yīng)釋放出乙炔氣體，如果乙炔氣體與空氣混合，濃度達(dá)到2.1%～87%時(shí)，容易生成爆炸性混合物。可想而知，如果儲存電石的容器有水，然后迅速發(fā)生反應(yīng)，生成乙炔氣體和大量的熱量，這時(shí)候存在明火，馬上就會發(fā)生爆炸。因此，應(yīng)該注意避免把電石放在潮濕的環(huán)境中，避免與水接觸。

4.2 生成電石時(shí)應(yīng)避免一氧化碳、二氧化碳濃度過高

在電石生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生一些副產(chǎn)品，比如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫及粉塵等。一氧化碳是無色無味的有毒氣體，如果一氧化碳與空氣混合達(dá)到一定的密度時(shí)，就會引發(fā)爆炸或者燃燒。當(dāng)空氣中的一氧化碳濃度達(dá)到0.16%～0.2%的時(shí)候，人們在將會在1～1.5小時(shí)中毒死亡。

二氧化碳、二氧化硫在空氣中的含量達(dá)到一定濃度也會對人們身體造成一定的傷害，嚴(yán)重的時(shí)候可以致人死亡。粉塵對人的呼吸器官、視覺器官及皮膚會造成一定的傷害，因此工作人員要用儀器密切關(guān)注這些氣體的濃度，注意自身安全。

4.3 電石爐操作不當(dāng)，容易造成燙傷，發(fā)生爆炸

電石在生產(chǎn)過程中，對高溫設(shè)備一定要使用冷水冷卻，但是有時(shí)候操作人員違規(guī)操作，很容易發(fā)生電石爐燙傷事故和爆炸事故，因此我們要定時(shí)給操作人員培訓(xùn)，防止意外的發(fā)生。

4.4 電石生產(chǎn)過程中的其他注意事項(xiàng)

在電石生產(chǎn)過程中會用到大量的電，這些用電設(shè)備必須達(dá)到絕緣狀態(tài)，不能讓工作人員隨便接觸。在電石的生產(chǎn)過程中，會進(jìn)行高空作業(yè)，這時(shí)候一定要穿戴好保護(hù)措施，防止高空墜落。

5 結(jié)語

生產(chǎn)電石的原料是不具有危害性的，但是在生產(chǎn)過程會有許多的不安全因素，必須控制好這些不安全因素，注意在電石生產(chǎn)過程中的注意事項(xiàng)逐個(gè)避開，這樣就保證了我們的生命安全及企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全。

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作者簡介：范建林（1977-），男，陜西渭南人，陜西新元潔能有限公司副總經(jīng)理，研究方向：電石生產(chǎn)安全。

（責(zé)任編輯：王 波）