電石安全生產的注意事項探討

摘要：在工業實業的發展中，有一個新興的產業——聚氯乙烯產業得到了飛速的發展，但是聚氯乙烯的生產是以電石作為原材料，因此聚氯乙烯產業的迅速發展也必將會帶動電石行業的快速發展。文章通過電石生產現狀、電石生產過程的注意事項、危害及電石生產的安全措施等方面來分析電石生產工藝。

關鍵詞：電石生產；安全生產；注意事項；聚氯乙烯產業；碳化鈣 文獻標識碼：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

我國現在電石應用在各種行業，比如化學工業、輕工業、醫療行業以及機械行業。電石的主要成分是碳化鈣，它的主要用途是用來生產聚氯乙烯的。在當前的電石行業中，75%的電石被用來當作生產聚氯乙烯的原材料，15%的電石用在生產其他的化工產品。電石還有一些其他的用途，比如電石在冶金工業中也起到了重要的作用，電石還可以作為鋼鐵工業中的脫硫劑，電石與水反應還可以作金屬的切割器等。在電石的生產過程中，我們可以發現生產電石的原材料是不具備化學性質的危險性的，但是生產的電石及副產品都具有一定化學性質的危害性。因此，在生產電石的過程中一定要注意安全，一定要遵守各種注意事項，確保電石生產的安全性。

1 電石生產的工藝流程

1.1 電石的含義

電石又名碳化鈣，是一種無機化合物，它的形體是白色晶體，作為工業品，它的形態是灰黑色塊狀物品，它的切割斷面為紫色或者灰色。電石與水相遇時，會發生激烈的化學反應，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 電石的生產工藝流程

1.2.1 電石生產過程中的配料及上料。生產電石的原料是由原料加工車間經過精準的計量配出來的，然后再由斗式提升機運送到電爐車間里面，最后再由爐頂布料設施、皮帶運輸機和環形布料機把配制好的原材料送入爐頂的環形料倉里面。爐頂布料設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。

1.2.2 電石生產的工具——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，電爐是生產電石的主要工具。生產電石的原材料在電爐里經過高溫加熱，發生化學反應，生成電石，并且釋放出一氧化碳氣體。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。

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油缸壓緊導電鄂板，電極的正常升降一般是由樓上的幾臺卷揚機控制的，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，然后使電爐爐內達到高溫，致使原料在電爐內經過高溫加熱，發生化學反應生成電石，并且產生一氧化碳氣體。

出口爐設有擋屏和電弧打眼架，出爐口的上方設有排煙罩，用通風機抽出出爐時產生的煙氣。

1.3 破碎及包裝

熔融的電石被放在電石鍋內后，然后再用頂車運送到走廊或電石的包裝間里面進行冷卻，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，最后經過一段時間的冷卻，電石砣冷卻到適合的溫度時，就將它破碎到規定的粒度，最后就是按優劣差的等級進行分揀包裝，送到成品庫，準備出庫。

2 電石工業項目的發展現狀

2.1 電石產業的集中度較低，企業分散嚴重

我國生產電石的企業規模大小不一，其中有些規模較大的企業每年生產的電石達到了30萬噸以上，但是也有些規模比較小的企業，每年生產電石的產量才幾萬噸。我國生產電石的企業有400多家，但是平均生產電石的能力太低，平均產量也非常低。而且這些企業的分布一點都不集中，它們相隔很遠，這也成為制約我國電石行業穩定發展的一個重要問題。

2.2 生產電石的技術裝備水平比較落后

我國的電石生產技術水平與國外的電石生產技術水平有很大的差異，我國的生產水平比較落后。我國現在大部分的電石生產企業還在應用半封閉的電爐，而國外的電石生產企業大部分已經使用了密閉式的電石爐。我國封閉的電石爐產值較少，占總產值的20%左右。而且電石爐不能對一氧化碳進行回收重復利用，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，增強了溫室效應的效果，而且還浪費了大量的資源和能源。

2.3 電石產業不利于節能減排形勢

現在，我國的電石產業在生產上已實現了質的突破。但是在電石的生產過程中，我們用的是電爐，每年生產電石就要耗費大量的電能，在其他地方也會消耗電能，這一項就不利于我國的節能政策。

在電石的生產過程中會產生大量的副產品——一氧化碳、其他含塵煙氣。封閉式的電石爐產生的氧化碳、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，而且這些有害物質在排出的時候會經過除塵，實際上排到空氣中的有害物質是很少的。但是那些半封閉的電石爐不會對含塵煙氣再重復處理，這樣對環境將會造成很大的破壞，不利于我國減排的政策。

2.4 電石生產和消費的地方距離很遠，運輸不便

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

3 電石產品在各行業的應用

3.1 電石可以與水反應生成乙炔，并且合成其他有機化合物

電石與水的反應原理是CaC2+2H2O=Ca（OH）2+C2H2↑，能生產出乙炔。這個反應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的速度。電石還有一個導電的特性，越純導電系數越高。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、炭黑等有機化合物。

3.2 電石與氮氣反應可以生成制作氨基氰的原材料

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

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生劇烈反應，生成乙炔，然后再將乙炔與氯化氫反應，生成氯乙烯單體，最后再通過聚合反應氯乙烯單體聚合生成聚氯乙烯。

3.4 電石在其他方面的應用

在很早以前，電石在礦工下礦時普遍使用，因為電石可以放在鐵罐中生成乙炔，可以產生光亮，制作成一種燈。不過現在已不適用了。現在電石還有一種用途就是可以作為鋼鐵行業的脫硫劑。

4 在電石安全生產中應注意的事項

4.1 注意電石在空氣中與水接觸

電石容易與水發生劇烈反應釋放出乙炔氣體，如果乙炔氣體與空氣混合，濃度達到2.1%～87%時，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，然后迅速發生反應，生成乙炔氣體和大量的熱量，這時候存在明火，馬上就會發生爆炸。因此，應該注意避免把電石放在潮濕的環境中，避免與水接觸。

4.2 生成電石時應避免一氧化碳、二氧化碳濃度過高

在電石生產過程中，會產生一些副產品，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到一定的密度時，就會引發爆炸或者燃燒。當空氣中的一氧化碳濃度達到0.16%～0.2%的時候，人們在將會在1～1.5小時中毒死亡。

二氧化碳、二氧化硫在空氣中的含量達到一定濃度也會對人們身體造成一定的傷害，嚴重的時候可以致人死亡。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注這些氣體的濃度，注意自身安全。

4.3 電石爐操作不當，容易造成燙傷，發生爆炸

電石在生產過程中，對高溫設備一定要使用冷水冷卻，但是有時候操作人員違規操作，很容易發生電石爐燙傷事故和爆炸事故，因此我們要定時給操作人員培訓，防止意外的發生。

4.4 電石生產過程中的其他注意事項

在電石生產過程中會用到大量的電，這些用電設備必須達到絕緣狀態，不能讓工作人員隨便接觸。在電石的生產過程中，會進行高空作業，這時候一定要穿戴好保護措施，防止高空墜落。

5 結語

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

參考文獻

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[4] 國內外首個電石生產安全技術規程即將頒布實施[J].聚氯乙烯，2011，（12）.

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理，研究方向：電石生產安全。

（責任編輯：王 波）