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磷炉试生产过程中的常见问题及相应措施摘要：本文介绍了磷炉试生产期间存在的各种问题及解决措施，探讨了平衡各项电极电流、加强工艺管理和提高员工操作技能对黄磷生产效率的增长有着重要的作用关键词：黄磷 磷炉 试生产1.概况黄磷主要用于制造磷酸, 进而加工成各种用途的磷酸盐黄磷也用于制备氯化物、氯氧化物、硫化物, 进一步可制成医药、染料及其它精细化工制品随着科学技术的不断进步, 黄磷的需求量与日俱增使用磷炉制磷,电极的消耗和能源、原料的单耗是影响黄磷生产成本的重要原因，也是决定黄磷产品在市场竞争中优劣的关键因素本文针对我公司制磷车间试生产期的具体情况，结合相关工艺指标，探讨试生产期间存在的各种问题以及解决措施，从而达到正常生产，逐步提高公司的经济效益2.磷炉制磷的具体问题我公司制磷车间新1、2号磷炉由昆明兰德公司设计建于2008年3月，2010年5月竣工设计能力年产值2×10000t磷炉功率为20000KVA，采用了三相六根电极炉盖上除了分布六根石墨电极还有九根投料管和一根导气管炉盖上的具体分布如图.1所示图.1 磷炉盖表面布置图制磷车间从2010年10月8日开始至12月31日属于试生产期在试生产期，将2010年10月8日至11月20日定为试生产前期，主要工作是发现设备和工艺存在的各种问题；将2010年11月21日至12月31日定为试生产后期，主要工作是采取相应措施解决各种问题从而实现正常生产。

在试生产前期，我们发现磷炉运行的主要问题是：磷炉各项电极电流不平衡，电极工难以通过电流表读数进行操作，从而造成电极位置高低不一；电极频繁折断且消耗大；能源、原料单耗大，经济效益较低等2.1 各项电极电流不平衡在车间试生产前期，磷炉的各项电极电流不平衡，电流表读数相差较大现将试生产前期连续三天（11月4、5、6日）白班、中班、夜班任意三个时刻的各项电极二次电流读数收集并整理于表.1中分析比较各项电极的二次电流表.1 试生产前期各项电极的二次电流 （单位：KA）电极电流123456789A1电流28.728.329.312.825.719.222.319.819.4A2电流19.336.619.310.920.327.315.335.211.2B1电流4.112.73.011.45.15.68.91.416.8B2电流6.911.43.77.27.96.612.59.210.8C1电流10.36.914.61.711.315.24.611.75.6C2电流13.84.913.02.69.89.51.312.64.5通过表.1中的数据，可以看出在同一时刻同相电极之间二次电流相对较平衡；同一时刻不同相之间电极的二次电流相差较大；三相之间电极电流的差异性不是随机的，具有可重复规律。

2.2 电极消耗大在黄磷生产过程中电极消耗超标不仅与设计时选用的电流密度有很大的关系，而且无论是国产还是进口电极都存在着偶然或必然的折断现象, 一但出现电极折断必然导致电极单耗上升现将试生产前期点电极的折断和消耗统计于表.2表.2 试生产前期电极消耗情况时间电极消耗量（kg）备注12010年11月2日28072#炉C2项电极折断22010年11月3日0未补充32010年11月4日0未补充42010年11月5日3764补充生产损耗电极52010年11月6日0未补充62010年11月7日0未补充72010年11月8日38031#炉C1项电极折断82010年11月9日27541#炉B2项电极折断92010年11月10日0未补充102010年11月11日18592#炉A1项电极折断通过表.2中的信息，可以看出在试生产前期电极消耗量较大，日均消耗量可达1498.7kg；电极的消耗主要有两个原因:即在生产中的实际损耗和电极折断造成损耗；电极折断造成的损耗量远大于电极在生产中的实际损耗2.3 导气管温度较高且出炉困难磷炉是密闭式的电阻电弧炉, 炉内情况复杂多变, 看不清、摸不着为了了解炉内反应情况，分析和控制磷蒸气溢出时的合理条件，必须在导气管进口处设置温度监测点。

在试生产前期，导气管温度一直偏高，通过电极岗位生产报表可以看出，主要集中在400—700OC (通常，在黄磷生产过程中，导气管温度工艺控制范围为200—400OC)甚至严重时可达800 OC以上，使导气管表面多次发红另外，在导气管温度偏高的这段时间，出炉操作变得异常困难，出炉间隔时间拉长，出炉熔渣量小，无法再向磷炉下料，整个车间黄磷生产几乎要面临停产洗炉或开炉清理的抉择2.4 能源、原料单耗大黄磷是高能耗产品，企业要想在同行中赢得竞争优势，必须考虑生产过程中黄磷产品的生产成本我公司制磷车间，面对着正常生产难以进行的各种因素，造成了高投入低产出的局面现将试生产前期连续五天生产1t黄磷的单耗和生产的概况整理于表.3表.3 试生产前期生产概况（11月2日至11月6日）磷炉电单耗（KW·h/t）磷矿石单耗(t/t)硅石单耗(t/t)无烟煤单耗(t/t)开机率（%）日产黄磷(t)1567413.73.82.656.519.21695612.43.42.365.826.01411311.13.62.685.826.01877213.13.72.596.631.81657213.43.72.487.229.8观察表.3：首先，可以计算出在试生产前期磷炉电平均单耗为16417 KW·h/t，磷矿石平均单耗为12.7 t/t，硅石平均单耗为3.6 t/t，无烟煤平均单耗为2.5 t/t；日平均开机率不足80%，每天产黄磷也只有26.7t,距生产装置的设计能力相差甚远。

其次，根据公司分析台账可知:制磷车间所采用的磷矿石平均品位（P2O5%）为30.5%,结合磷矿石的平均单耗12.7 t/t，可计算出车间黄磷生产实际收率仅有59.1%，生产效率相对较低3.针对上述问题采取的措施为了提高工艺控制水平，降低生产消耗，增加经济效益，必须采取可行的措施解决上述问题首先，分析上述各个问题不难发现，它们之间并不是各自孤立的，而是有着密切联系例如电极消耗大的主要原因是由于电极折断，而电极折断又主要因为电极电流不平衡，造成电极工难以操作，缺少必然会发生意外的折断其次，解决上述问题，既要兼顾整体和局部又要分清先后主次因此，公司经过科学论证和严密商讨决定采取下列措施解决试生产前期面临的各种问题3.1更换变压器短网互感器通过上文的描述，可以看出磷炉各项电极电流不平衡是造成电极消耗大、开机率低、原料单耗高直接原因，也就是造成黄磷生产效率较低的根本原因因此，必须设法校正磷炉各项电极的电流读数，使电极工可以通过电流表的读数，实现平稳操作，使磷炉正常运行经过维修电工的多次试验和反复论证，发现变压器短网一直使用质量不合格的互感器是造成各项电极电流读数不准确的主要原因，所以经公司上级同意，决定更换变压器短网互感器。

在采用新的互感器之后，通过记录磷炉各项电极二次电流的读数，可以看出在试生产后期，磷炉的各项电极二次电流已趋于平衡，逐步满足生产要求如表.4所示，试生产后期连续三天（12月6、7、8日）白班、中班、夜班任意三个时刻的各项电极二次电流读数表.4 试生产后期各项电极的二次电流 （单位：KA）电极电流123456789A1电流14.215.116.214.115.516.215.614.615.4A2电流9.28.17.610.510.48.99.811.010.2B1电流10.211.212.311.412.111.612.614.415.2B2电流9.610.410.710.28.68.711.510.512.8C1电流10.311.912.611.911.315.214.611.715.6C2电流13.814.913.513.615.915.815.612.614.53.2加强工艺管理面对生产效率较低，磷炉炉况极差的现状，公司决定必须加强工艺管理为此，成立了制磷车间经济技术指标考核小组，专门负责经济技术指标的考核和监控成立了新2号炉生产技术攻关小组，负责现场指导生产操作和执行较为合理的生产方案。

另外，严格要求车间控制好原料配比以及各个工艺指标例如，原料的稳定选用,是降低电极在实际生产中损耗的重要因素如果控制不好入炉磷矿石的机械强度,炉内反应软化点太低，磷矿石在磷炉内就容易软化变粘，从而引起炉料在反应区上部结壳, 阻止炉气均匀地排出, 使磷炉内操作压力产生波动, 最终将导致塌料击断电极再如，针对导气管温度偏高、出料困难及无法下料的情况可以长时间降低磷炉负荷，提高二次侧电压，对磷炉底部持续升温，使磷炉底部生料逐渐熔融，直到可以正常出炉恢复连续生产因此, 加强工艺管理, 是黄磷生产过程中的关键所在,也是降低原料、电极单耗和提高黄磷经济效益的必要措施3.3提高员工的操作技能和业务素质生产装置主要是靠员工的操作,而操作员工的素质、操作方法也必须制定标准,并认真检查和落实,才能确保磷炉长周期正常运行例如，如果电极工业务生疏，升降电极过猛易造成电极接头处折断而炉台工如果对炉况估计缺乏经验，盲目投料就会造成电极倾斜炉况恶化所以，必须加强员工操作技能的培训和业务素质的提高因此，我公司除了外派员工到其他企业参观学习，还积极开展操作技能知识讲座和劳动技能竞赛，不仅激发了员工的工作和学习热情，还使得生产效益得到了极大的提高。

如表.5所示，可以看出：试生产后期连续五天生产1t黄磷的单耗比试生产前期较低，极大地节约的能源和原料；生产的情况也明显好转，日平均开机率可达90%以上，平均每天产黄磷有57.6t,达到了生产装置的设计能力；结合矿石的平均品位，可计算出黄磷生产过程中日平均收率为84%，生产效率已相对较高表.5 试生产后期生产概况（12月4日至12月8日）磷炉电单耗（KW·h/t）磷矿石单耗(t/t)硅石单耗(t/t)无烟煤单耗(t/t)开机率（%）日产黄磷(t)146748.72.91.885.861.2139569.43.11.998.557.0141138.93.01.795.948.8147728.52.91.896.662.0135729.42.81.987.259.24.结论黄磷是一种高能耗产品，其综合能耗在各行业中名列前茅在新建装置试生产过程中要善于总结各种问题，采取合理的解决措施，只有做到统筹。