密封电弧炉生产电石过程的危险有害因素分析

王恩隽　王新雯

1 电石生产一般采用密闭加热炉、三相电弧炉埋弧生产工艺。生产工艺简述如下

1.1 原料准备

生产电石的主要原料为石灰、焦炭、电极糊等。首先要对运进厂内的原料进行破碎、筛分，达到合格的粒度要求，其中焦炭要进行烘干、去掉水分。达到一定粒度要求的原料分别送进各料仓待配料使用。

1.2 电炉熔炼

经过配料的原料运到电炉上部的料仓，再经过料管下到炉内，炉内靠电极之间的电弧产生巨大的热量来熔化原料。在熔炼过程中，碳质原料与石灰中氧化钙发生化学反应，生成电石。

CaO + 3C = CaC2 + CO↑

1.3 出炉铸锭

电石炉设两个出料口，互成120°角，电石定期从炉内通过出料口排出，出料时先用烧穿器将堵在出料口的冷料烧开，电石熔体从炉内排出，淌入炉口下的料锅中，料锅置于出料小车上，出完料小车将把产品送入成品冷却包装车间。

1.4 冷却包装

自然状态下电石再冷却包装车间内逐渐冷却凝固后，利用天车将已凝固的电石从锅中吊出。通过鄂式破碎机进行破碎。筛分成不同粒度的成品，分别进入各个料仓，即可称量装桶，然后运至成品仓库。具体工艺流程见下图。

2 主要危险、有害因素分析

2.1 主要物料危险有害因素分析结果

物质名称 危险化学品类别和编号、UN号 火灾危险性类别 爆炸危险性 闪点 爆炸极限 毒性

电石 43025、1402 甲类 粉尘T11

氧化钙 82501、1910 丙类

一氧化碳 21005、1016 甲类 ⅡA 级T1 < -50 12.5～74.2% Ⅱ级高毒危害

乙炔 21024、1001 甲类 ⅡC级T2 2.1～80%

2.2 主要危险有害部位辨识结果

评价单元 存在的危险有害名称

原料储存单元 火灾、粉尘车辆伤害

原料生产操作单元 火灾爆炸、触电、粉尘、噪声、物体打击、高处坠落、机械伤害

烧结生产操作单元 火灾爆炸、触电、中毒、粉尘、噪声、高处坠落、机械伤害、物体打击、高温

电石粉碎生产操作单元 火灾爆炸、中毒、触电、粉尘、噪声、物体打击、高处坠落、机械伤害

电石储存生产单元 火灾爆炸、中毒、触电、粉尘、高温、车辆伤害

3 生产过程中的危险有害因素

3.1 火灾爆炸

3.1.1 电石炉的火灾爆炸危险性

（1）电石炉是该项目的核心生产设备，电石炉的电极软断是导致火灾爆炸事故发生的重要原因之一。

（2）电石炉漏水是另一重要原因。由于漏水使炉内氢含量增加，或因水遇熔池高温迅速汽化，均可引起爆炸事故。

（3）明弧操作会出现大喷料、大塌料等现象，严重时甚至进入空气而引起爆炸。

3.1.2 冷却包装车间、成品库的火灾爆炸危险性

冷却包装车间、成品库内主要危险物质均为电石，由于意外原因造成电石遇水，就会生成大量乙炔，易造成火灾爆炸事故，另外，在冷却包装车间，粉碎电石时，即使少量水进入也会造成火灾爆炸事故，应特别加以重视。

3.1.3 变压器、电缆火灾危险性

变压器会因绝缘老化和层间绝缘损坏引起短路导致火灾，或由于绝缘套管损坏爆裂起火。变压器爆炸起火后，因它的内部装有大量的变压器油，火势极易迅速蔓延扩大，如果没有有效的防护措施，会导致严重的后果。电缆着火时产生大量烟气，CO、CO2含量很高，特别是普通塑料形成的稀盐酸附着在电气装置上会形成导电膜，严重影响设备和接线回路的绝缘。

3.2 中毒窒息

电石炉发生一氧化碳泄露，以及当电石遇水产生大量乙炔气体时，周围工作人员有中毒窒息的危险。

3.3 灼烫和热辐射

3.3.1 在炉料料面上工作时，有可能陷入料层中而导致严重的烧伤事故；电石炉内的电石呈高温熔融状态，因电极软断或明弧操作等原因引起的喷料极易造成灼烫事故；高温熔融状态的电石在放料、运输及自然冷却过程中，如盛装容器出现意外造成物料溢出或飞溅时，也会造成灼烫事故。

3.3.2 在熔融电石出炉以及运输时，对周围操作人员有较强的热辐射作用。

3.3.3 焦炭烘干作业时，由于操作不慎，操作人员有灼烫伤害的危险。

3.4 触电

电伤害主要有以下两种形式：

3.4.1 电击

（1）伤害的方式：触电伤害是由电流形式的能量造成的，当伤害电流流过人体时，人体受到局部电能作用，使人体内细胞的正常工作遭到不同程度的破坏。

（2）伤害的途径：人体触及设备和线路正常运行时的带电体发生电击；人体触及正常状态下不带电，而当设备或线路故障（如漏电）时意外带电的金属导体（如设备外壳）发生电击；人体进入地面带电区域时，两脚之间承受到跨步电压造成电击。

3.4.2 电伤

（1）分布：电石炉带电部位、配电柜、配电线路等。

（2）伤害的方式：由电流的热效应、化学效应、机械效应对人体造成局部伤害，形成电弧烧伤、电流灼伤、电烙印、电气机械性伤害、电光眼等。伤害的途径：直接烧伤；电流灼伤。电伤危险因素的产生原因：第一，带负荷（特别是感性负荷）拉开裸露的闸刀开关；第二，误操作引起短路；第三，线路短路、开启式熔断器熔断时，炽热的金属微粒飞溅；第四，人体过于接近带电体等。

3.5 高处坠落

在各生产车间，由于巡视、检测、维修等原因需要在高处作业时，存在着高处坠落的危险。

3.6 机械伤害

电石生产中有较多的手工操作，原料及成品粉碎机、皮带运输机及电石炉的操作和维护时，稍有不慎即会造成机械伤害。

3.7 粉尘危害

在原料准备车间、电石生产车间、冷却包装车间、成品库都有较强的粉尘危害，操作人员长期接触粉尘有患矽肺的危险。

3.7.1 碳化钙能造成皮肤损害，引起皮肤瘙痒、炎症、“鸟眼”样溃疡、黑肤病。由热的碳化钙引起的烧伤是工业生产中最常见的事故。皮肤灼伤表现为创面长期不愈及慢性溃疡症。接触工人出现汗少、牙釉质损害、龋齿发病率增高。

3.7.2 电石炉中生成的一氧化碳、二氧化硫及排出的粉尘，对人的呼吸器官、眼睛及皮肤都有危害。

3.7.3 碳化钙可能含有的杂质磷酸钙或砷酸钙，遇湿后释放出磷化氢或砷化氢，两者都是剧毒物，碳化钙遇湿放出乙炔对人也有危害。

3.8 起重伤害

一般在正常生产及维修作业中需使用电动葫芦等起重机械。可能引起起重伤害事故的原因主要有吊钩坠落、吊索具脱钩、载荷坠落，吊索破断、超载、绑挂不当、斜吊、违章操作、违章指挥等

起重作业危险因素如下：（1）超载：超过工作载荷、超过运行半径等。（2）碰撞：与建筑物、电缆线或其他起重机相撞。（3）操作失误：由于视界限制、技能培训不足等造成的。（4）负载失落：负载从吊轨或吊索上脱落。（5）起重机在运行中对人体的积压和撞击。（6）吊运中突然停电。（7）起重机车轮从轨道上脱轨。（8）使用的钢丝绳超过安全系数，造成断裂。