石墨电极生产过程危险有害因素分析.docx

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Researchanalysis|研晃分析

石墨电极生产过程危险有害因素分析

宋佳妮刘庆（湖南有色冶金劳动保护研究院，湖南长沙410014）

要：

本文主要梳理石墨电极工艺生产中的危险物质，分析石墨电极工艺生产过程中存在的主要危险有害因素,

摘

为提出安全对策措施建议提供一定的参考意义。

关键词：

石墨电极；危险有害因素

1概况

生产石墨电极的主要原料为石油焦、改质沥青及生产过程的返回废料，辅助材料主要有冶金焦、焜后石油焦，冶金焦用作焙烧炉的保温料，燧后石油焦用作石墨化炉的保温料。

电极的一次焙烧、高压浸渍和二次焙烧采用发生炉煤气为燃料。

生产的工艺包括：

原料的贮存及运输、帽烧、中碎筛分制粉及配料、混捏、电极成型、电极一次焙烧、电极浸渍、二次焙烧、石墨化、电极加工。

2主要物料分析

结合石墨电极生产中的原料、辅料及燃料，石墨电极生产过程中存在的危险物料有：

高温石油焦、高温沥青、爆烧烟气、焙烧烟气、预热炉烟气、石墨化炉烟气、石墨粉尘、压缩空气、热媒油、煤、发生炉煤气、煤焦油。

对照《危险化学品目录》（2015版），石墨电极生产涉及的危险化学品有蛾烧烟气（一氧化碳、二氧化硫）、焙烧烟气（一氧化碳、二氧化硫）、预热炉烟气（一氧化碳、二氧化硫）、石墨化炉烟气（一氧化碳、二氧化硫）、发生炉煤气（氢气、一氧化碳、甲烷、硫化氢）、煤焦油。

3工艺过程主要危险有害因素分析

①在原料储存过程中生产炭素材料用原材料、辅助材料、半成品、成品等，都是“碳”的制品，均系可燃物。

生石油焦、燃料煤中还含有10%以上的挥发分，堆积过高、时间太长或原材料库通风不良，都会发生自燃现象。

沥青因堆存过高和时间太长后可能发生自燃。

沥青熔化槽、溢流槽、加热器和沥青贮槽等未采取隔热材料保温或隔热材料损坏可能引发火灾事故，沥青输送管道一般采用夹套式导热油加热方式，若管道法兰等连接处发生损坏，导致沥青或导热油泄漏进而引发火灾爆炸事故。

②在煨烧工段生产过程中，煨烧的烟气中通常含有一定数量的可燃挥发分，在一定的浓度条件下会爆炸，若未在管道及主要设备上设防爆孔可能造成火灾爆炸事故。

如果罐式艘烧炉正常运行中发生断电事故将使窑在热状态下停止转动，将造成窑体变形而损坏，或者循环冷却水冷却，供水一旦中断，炉壁将很快损坏，导致事故发生。

燧烧工段使用发生炉煤气作为燃料，若煤气发生泄漏或者点火系统故障，发生炉煤气积聚达到爆炸极限，遇火源可能造成火灾爆炸事故。

③在中碎筛分、制粉及配料工段中，由于工段设备系统中存在石油焦粉尘，石油焦粉尘为可爆性粉尘，若筛分、磨粉工段通风不良、设备损坏造成石油焦粉尘弥漫达到爆炸极限，现场高温、未使用防爆电气、检修动火等火源均可能导致石油焦粉尘发生火灾爆炸事故。

④混捏工段采用导热油加热，导热油泄漏的情况下容易着火，如果没有及时被发现，火焰会顺着油管蔓延，如果蔓延到油箱处，外部的加热会使油箱温度过高，油箱内的导热油会加速蒸发，同空气形成爆炸性混合物，此混合物遇到火花会造成爆炸。

⑤焙烧工段使用发生炉煤气作为燃料，若煤气发生泄漏或者点火系统故障，发生炉煤气积聚达到爆炸极限，遇火源可能造成火灾爆炸事故。

焙烧过程中由于沥青加热所排出的挥发分根据不同的炉型在焙烧炉系统内燃烧的百分比率不同，炉子使用的年限不同，操作条件波动等，使焙烧烟气中的可燃挥发物的量在一定的范围内波动，有时甚至达到爆炸极限浓度，若净化系统管道及主要设备未设置防爆孔可能引发火灾爆炸事故。

随着使用时间增加，在焙烧炉及净化系统烟道的底部会沉积部分焦油，在一定条件下会着火，若净化系统入口未设置灭火装置，可能引发火灾爆炸事故。

⑥浸渍工段预热炉使用发生炉煤气作为燃料，若煤气发生泄漏或者点火系统故障，发生炉煤气积聚达到爆炸极限，遇火源可能造成火灾爆炸事故。

大量的沥青烟随预热炉烟气排走，沥青烟气中通常含有一定数量的可燃挥发分，在一定的浓度条件下会爆炸。

浸渍工段的沥青槽采用导热油加热，若沥青或导热油泄漏可能引发火灾爆炸事故。

⑦电极石墨化工段使用发生炉煤气作为燃料，若煤气发生泄漏或者点火系统故障，发生炉煤气积聚达到爆炸极限，遇火源可能造成火灾爆炸事故。

石墨化过程中会在操作环境中产生co,若通风不良或未设置检测报警装置，co在车间内积聚后遇火源可能造成火灾爆炸和中毒事故。

⑧电极加工工段使用机床加工，生产过程中存在石墨粉尘，若作业环境中通风不良，造成石墨粉尘积聚，在检修动火作业时遇火源可能发生火灾爆炸事故。

⑨石墨电极生产使用煤气发生炉生产煤气，煤气发生炉生产过程中煤气加压设备、煤气管道、阀门、法兰泄漏造成煤气积聚遇火源造成火灾爆炸事故。

煤焦油易燃，为致癌物。

煤焦油蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易发生燃烧爆炸事故。

煤气鼓风机后的氧含量在线分析与电捕焦油器的安全联锁失效，电捕焦油器煤气入口氧含量超标，可能导致电捕焦油器爆炸；电捕焦油器绝缘箱温度高，绝缘箱断电的安全联锁失效，可引发电捕焦油器的爆炸事故。

4小结

综上所述，石墨电极生产过程中存在的主要危险有害因素为火灾爆炸和中毒与窒息。

生产过程中应根据易燃、易爆物质的物理及化学性质，合理设计防火防爆系统及选择灭火设备类型。

各种高温窑炉周围应有防火、防潮措施，沥青库、煤气管道、煤气发生站等，应设有防火、防爆设施。

参考文献：

[1]国家安全生产监督管理局.安全评价[M],北京：

煤炭工业出版社,2002.

[2]吴宗之，高进东,张兴凯等.工业危险辨识与评价[M],北京：

气象出版社,2000.

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2018年11月

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