毕业论文课题相关文献综述

一、研究背景

我国资源少油、缺气、煤炭相对丰富的现状，决定了电石仍将在今后的国民经济发展中具有不可替代的重要作用。我国电石行业发展速度较快，目前我国已成为世界第一生产和消费大国。2010年，世界电石产能约2750万吨，其中我国电石产能约占到世界总产能的95%。

发达国家电石生产技术先进，但产量日趋减少。发展中国家依靠引进技术和原有技术，生产能力持续扩大。^[1]目前，我国电石行业正面临着严峻的形势：1.结构不合理的局面尚未得到根本改观；2.产能过剩矛盾凸显，但投资热情依旧高涨；3.电石消费依赖聚氯乙烯的局面短期难以扭转；4.行业发展与资源、环境的矛盾依然凸出。^[2]

二、电石生产工艺安全生产技术及控制分析

电石生产工艺是以石灰和炭素材料（焦炭、兰炭、石灰焦、白煤等）为原料，在电石炉内依靠电弧热和电阻热在高温进行反应，生成电石的工艺过程。电石生产方法主要有氧热法和电热法，郑国汉在《电石生产技术进展》^[3]中对氧热法、催化法、以煤代焦法以及不耗电的电石生产方法的优缺点进行了对比，史得军在《电石合成工艺进展》^[4]中重点介绍了可供借鉴的各种碳化物的催化合成^[5-6]方法，本设计将采用电热法生产电石。

电石炉型式主要分为两种：内燃型和全密闭型。杨绍兴的《国内电石生产与技术引进浅析》^[7]浅析了开放炉、半密闭炉、密闭炉的利弊，密闭电石炉由于具有产量大、节约投资、运行成本低等优点，成为电石生产的主流，可以预测，今后较长一段时期，电石炉将向密闭型、大容量方向发展。^[8] 程向中的《密闭炉法电石生产工艺的挖潜改造》^[9]在分析了密闭型电石炉原生产状况的基础上，提出了提升运行功率的可行性。通过对原有生产工艺的改进以及完善辅助设备 ,使技改后经济效益明显提高。另外，密闭电石炉也具有一定的操作危险，彭波在《密闭电石炉操作危险性分析》^[10]中对原料制备工艺危险性、电石炉操作工艺危险性、电石冷却和破碎工艺危险性进行了分析。

电石是在电石炉内用电能转变成的热能把炉料加热到反应温度，而使碳素原料的碳与生石灰中的钙化合而成，即电石炉内电石生产时，既要把电能转变成热能，又要使原料之间发生物理化学变化。所以，工艺过程比较复杂。电石生产的关键设备是电石炉，准确选定电石炉的几何参数对保证电石安全生产和优质高产具有十分重要的意义。周久龙的《电石项目主要设备的计算及选型》^[11]和郭田敏的《电石炉中重要参数的确定》^[12]就电石炉的设计，分析了电极直径、电极同心圆直径、炉膛直径和深度等重要参数的准确选定。对于重点监控工艺参数，刘东在《电石炉的生产工艺及其关键设备分析》^[13]中对电石炉生产设备进行了分析。电极在电石炉生产中占有极其重要的地位，陶文桥的《电石生产中自烧电极事故分析》^[14]根据自烧电极的特点，分析了电极软和硬断事故的产生原因及其处理方法。殷礼滨在《电石炉的构造及维护》^[15]中介绍了电石炉的结构，分析总结了电石炉能够稳定运行重要的4点：①电石炉设备正常，并保证外界的相对稳定；②确定正确的操作方法；③操作人员严格按照操作方法执行；④严格管理监督制度，从基础管理方面杜绝安全操作隐患。杨波涛的《电石生产项目工艺安全措施与建议》^[16]根据电石生产的主要工艺方案，确定生产中存在的各种危险物料和有害因素，并根据其物性特征及所在区域位置，提出合理的工艺安全措施与建议，达到避免或者减少可能发生的各种生产事故。

电石生产的主要原料虽然不属于危险化学品，但其产品电石以及其副产炉气(主要为CO)都属于危险化学品，具有一定的危险性。周毅在《电石火灾的预防与扑救》^[17]中介绍了电石的物化性质，分析了电石的火灾危险性，通过分析发生的部分电石火灾事故案例，并根据电石火灾的特性，有针对地提出了预防和扑救的措施及扑救注意事项。

邓小红的《电石生产危害因素辨识与分析》^[18]和张烈的《电石生产过程危险有害因素分析》^[19]从物质、工艺、设备等方面对电石生产过程进行了危险、有害因素分析。其中主要危险、有害因素：①主要危险、有害物质为氧化钙、碳化钙、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫、乙炔；②主要危险、有害因素是火灾、爆炸、中毒、粉尘、噪音、机械损伤、触电、高处坠落、腐蚀和高温灼伤。主要危险、有害因素分布：①生石灰储存厂房主要分布的危险有害因素为粉尘、灼伤；②原料加工处理厂房主要分布的危险有害因素为粉尘、机械伤害、腐蚀、灼伤；③电石炉操作厂房主要分布的危险有害因素为中毒、粉尘、触电、高温、机械伤害、高处坠落、腐蚀、灼伤。张海东在《某电石生产企业职业卫生现况调查》中总结电石生产企业生产过程中存在的主要职业病危害因素是粉尘、噪声和高温。

关于工艺中的核心生产设备的安全控制技术措施，付拥军在《对电石生产管理的认识》^[20]中提出要通过对设备改造、人员管理、培训学习、控制工艺指标，研究、探讨、总结经验等加强炉台管理，来达到稳产、高产、高质量和低消耗的生产目的。根据美国肯塔基州路易斯维尔电石工业有限责任公司电弧炉爆炸事故^[21]总结经验教训：1. 充分的安全设施和控制措施以防止爆炸和超压事件，机械完整性和检查程序和文件化的平面布局分析以确保控制室和其他工作场所得到足够的保护；2. 修改电弧炉及其附属结构（包括控制室）的设计，修改电弧炉作业流程；3. 建立和执行电弧炉及其炉盖机械完整性程序，包括基于定期检查和炉盖及时更换的预防性维护。该程序应至少包含诸如炉漏水探测和维修，以及耐火衬里磨损处理。