石軍(貴州省甕安磷礦,貴州 甕安550400)
黃磷的生產(chǎn)歷史已久,從最早的尿+炭蒸餾制取,到后來的熔爐法制取, 制取率均很低, 遠遠不能滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。1888 年, 電爐法生產(chǎn)黃磷的誕生為黃磷生產(chǎn)以及磷化工發(fā)展揭開了新篇章。 此后英國、法國以及美國先后開始利用電爐法進行黃磷生產(chǎn), 并取得較高效益。 我國電爐制磷工業(yè)與發(fā)達國家相比,在規(guī)模、成本核算、裝備以及技術(shù)等各方面均有較大差距。 目前,我國黃磷產(chǎn)地多位于西南貴州、云南、四川等地,磷產(chǎn)量占全國每年總產(chǎn)量的八成以上。
上圖所示為黃磷生產(chǎn)的工藝流程, 黃磷的生產(chǎn)時將上圖所示磷礦、焦炭(或無煙煤)以及硅石等進行破碎,然后進行篩分,符合粒徑要求的顆粒進入各配料倉中, 以一定配比進入入爐料倉(在皮帶運輸機上已混合均勻),送入密閉的黃磷電爐,依靠電能的加熱為熔融狀態(tài),進行高溫催化還原反應(yīng),得到高溫的磷爐氣。 回收裝置主要為除塵設(shè)備以及冷凝裝置,高溫磷蒸汽經(jīng)除塵以及冷凝設(shè)備冷凝之后得到液態(tài)磷,與雜質(zhì)一起進入受磷槽。 該方法需要消耗大量的電能來進行加熱混合物料, 冷凝回收黃磷需大量的污水、渣池水,磷爐出渣時蒸發(fā)大量的水需補充,廢氣中含有大量一氧化碳,須經(jīng)進一步燃燒處理方可排放,因此黃磷生產(chǎn)是一個高能耗、高水耗、高污染的產(chǎn)業(yè)。
黃磷生產(chǎn)工藝流程包括供料、供電、制磷電爐、除塵(大型黃磷爐)以及冷凝回收等五個系統(tǒng),設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)都較為成熟,但是在設(shè)備管理方面,仍舊欠缺足夠重視以及管理經(jīng)驗,導(dǎo)致生產(chǎn)過程中粉塵、廢氣、跑冒滴漏現(xiàn)象嚴重,導(dǎo)致引發(fā)安全、環(huán)境污染事故,因此應(yīng)當加強對黃磷生產(chǎn)設(shè)備的科學管理。
黃磷生產(chǎn)工藝流程中, 破碎篩分以及配料倉和入爐料倉等設(shè)備經(jīng)常由于管理或者檢修維護不善,導(dǎo)致出現(xiàn)粉塵泄漏情況,造成粉塵污染,危害工作人員身體健康,同時對環(huán)境造成較大危害,另外尾氣處理設(shè)備也應(yīng)給予充分重視,防止出現(xiàn)未經(jīng)處理的尾氣泄漏向大氣中,造成環(huán)境污染及一氧化碳中毒事故。
黃磷生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當建立健全設(shè)備管理機制, 成立專門的機構(gòu)對設(shè)備管理方面的工作進行統(tǒng)籌安排,建立設(shè)備檔案,對每臺設(shè)備均需按標準建立備品備件目錄,提高企業(yè)設(shè)備管理的效率,降低生產(chǎn)過程中的設(shè)備成本。 同時,該機構(gòu)還應(yīng)對設(shè)備資產(chǎn)進行科學合理安排, 改變傳統(tǒng)模式下企業(yè)應(yīng)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整時所面臨的尾大不掉的窘境,確保裝備物盡其用。
員工素質(zhì)的高低, 對于設(shè)備運行過程中問題的發(fā)現(xiàn)以及存在問題設(shè)備的維修和維護有直接的影響, 同時也對設(shè)備使用壽命的提高以及使用壽命期間設(shè)備使用成本的降低具有十分重要的作用。 企業(yè)應(yīng)當對員工進行定期培訓,同時對操作人員以及檢修維護人員進行定期考核,考核合格方能上崗,對于不合格員工應(yīng)當繼續(xù)進行關(guān)于操作以及維檢修等方面的教育, 確保設(shè)備的正確使用。
目前黃磷生產(chǎn)企業(yè)均有運行手冊及巡檢維護標準, 但是也都存在制度落后等問題。 企業(yè)如果要加強設(shè)備管理,對運行手冊及維檢修手冊進行及時定期修改, 將生產(chǎn)過程中積累的經(jīng)驗以及教訓加入進去,組織員工定期進行學習。
黃磷生產(chǎn)設(shè)備的特殊性決定了其必須要在運行過程中進行定期的巡檢,維護以及定期維修。 企業(yè)應(yīng)當健全現(xiàn)場設(shè)備管理制度,對設(shè)備進行定期的潤滑處理,密封性檢查,配件檢查及更換同時應(yīng)當對設(shè)備進行定期的大修,對主要設(shè)備保養(yǎng)、操作、維護均應(yīng)指定專人,落實到位,保證設(shè)備運行的安全性以及連續(xù)性。同時企業(yè)應(yīng)當對各生產(chǎn)設(shè)備狀況進行跟蹤記錄, 保證及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題,避免出現(xiàn)重大設(shè)備事故。
黃磷生產(chǎn)工藝確定了黃磷生產(chǎn)設(shè)備要有耐腐蝕性、耐磨性、耐高溫性, 但實際設(shè)備生產(chǎn)廠家的設(shè)備均未考慮實際現(xiàn)場使用環(huán)境,這就要求黃磷生產(chǎn)廠家根據(jù)設(shè)備使用情況進行不斷改進,使其達到生產(chǎn)要求。我廠QC 小組就對我廠黃磷生產(chǎn)設(shè)備進行過大量改造,如抓渣行車滑輪軸承改尼龍?zhí)住⒘谞t短網(wǎng)改水冷、原料一級篩分改二級篩分、停爐換爐眼改不停爐補爐眼、噴淋塔防爆改自動回位裝置、尾氣燒熱水用于包裝黃磷及系統(tǒng)保溫裝置、精制黃磷改用渣池水、 尾氣供用采用自主設(shè)計安裝的安全防爆水封、計量包裝采用差減法、變壓器冷卻水采用循環(huán)水等,使其能耗及安全性大大提高。
黃磷生產(chǎn)耗能高,耗水高,污染較高,因此國家對黃磷產(chǎn)業(yè)準入條件設(shè)置較高,目前小型黃磷電爐項目已被禁止。 對于現(xiàn)有的黃磷生產(chǎn)廠家,應(yīng)當加強對設(shè)備的科學管理,建立完整的管理體系,從領(lǐng)導(dǎo)到員工都應(yīng)加強設(shè)備管理的觀念,降低設(shè)備損耗,延長設(shè)備壽命,同時也減少安全事故及污染事故的發(fā)生。
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