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摘要：石墨化炉运行时会产生大量的CO、SO2有毒气体，这些有毒气体大部分遇到明火后燃烧，但炉头、炉尾及边墙周围的温度较低，CO气体燃烧工况不理想，部分气体随着地下缝隙、检查井、排水沟扩散，最终进入室内造成人员中毒事故。
关键词：石墨化炉；煤气；危害；治理
1、前 言
石墨化炉运行时炉芯温度高达两千多度，且石墨化产品及填充料中含有大量无烟煤、石英砂、针状焦、沥青等原料，以上原料在石墨化过程中受高温、潮湿及燃烧工况影响会发生复杂物理、化学变化，产生大量CO、SO2等有毒有害气体。而这些气体如果防治措施不到位，会随着地面缝隙、检查井、排水井四处扩散，甚至会随采暖沟、下水井等进入室内及卫生间，后果严重的会造成人员伤亡事故。本文通过石墨化炉煤气治理经验，提出切实可行的改造方案，经过试验运行效果良好，在工业炉窑煤气防治方面具有一定推广意义。
2、有害气体造成危害
石墨化炉运行产生的大量有毒有害气体其成分主要为CO、SO2，这些成分具有有毒、可燃特性，因此如果不能及时排除，不仅会对员工操作造成安全隐患，而且在检查井、采暖沟、电缆井、母线地沟内等部位如果大量聚集，会造成爆燃，发生设备安全事故。某企业厂区石墨化炉，因对石墨化炉煤气防止不到位出现过以下事故：
石墨化炉附近的采暖地沟、检查井内频繁“放炮”，造成人员轻伤事故。由于车间周围有循环水供、回水管道、检查井，有车间的采暖地沟及母线地沟，以上部位聚集了大量煤气达到爆燃浓度，当遇到明火后突然爆燃，地沟被掀翻，井盖也被崩起十几米高，险些造成严重安全事故。
高浓度煤气通过地下缝隙、采暖沟、排水井等联通部位进入休息室造成人员中毒。该车间休息室距离石墨化炉仅一路之隔，且卫生间、休息室内排水系统与石墨化炉循环水排水井等有联通之处。经事后检查发现，石墨化炉周围由于循环水渗漏，造成了地面下沉，煤气通过地面下沉缝隙进入到采暖沟、排水井内，再通过室内洗手盆排水管及采暖管套管等缝隙进入室内，是造成人员中毒主要原因。
检修人员在进入石墨化周围检查井进行检修时，发生了煤气中毒事件。石墨化炉周围的检查井内聚集大量有毒有害气体的几率较大，且如果盲目用燃烧报纸进行有害气体检测的话还有可能发生爆燃事故。
3、原因分析
石墨化炉受工艺限制，车间周围要设置循环水供、回水管沟、母线地沟，并且石墨化炉炉头、炉尾需要大量循环水冷却，尤其外冷时循环水渗漏地面尤其容易发生沉降。并且炉体运行时头、尾地面温度有时能达到上百度，管沟、地面膨胀、收缩频繁，排水管沟裂纹极易造成地沟漏水。针对石墨化车间发生的几起煤气中毒事件分析，最终认定造成煤气扩散的主要部位还是地面下沉缝隙、采暖沟、检查井等部位。因此要防止煤气中毒事件再次发生，必须堵住漏洞、及时疏散。
4、采取治理措施
1、在石墨化炉炉头、炉尾部位设置煤气放散沟，防止煤气四处扩散，将有毒有害气体及时排除。
（煤气放散沟制作位置示意见附图）
煤气放散沟制作，宽度500-800毫米，深度800-1200毫米，靠近有煤气一侧直接开挖另一侧及地面用钢筋混凝土浇筑地沟壁，沟槽内填充50—100毫米的鹅卵石，保证孔隙度有害气体能及时排除。
2、对电缆沟、暖气沟盖板进行改造，在盖板上增加直径50-100的孔洞，增加透气性，增加有毒气体在地沟内的流动性，防止煤气聚集发生爆燃，并且在爆燃时及时泄压防止盖板上天发生安全事故，地沟盖板做成如下形状。
3、将采暖、上水、下水、循环水检查井盖板尽量安装成钢盖板，厚度在0.3-1.0厘米之间，盖板上水焊切割许多50-100的孔洞，有利于通风及有害气体的及时排除，并且盖板和井圈之间做好做成活页型连接的，一旦爆燃也有利于及时泄压，确保井盖崩不起来。
4、员工休息室采暖沟与室内相连接时，尽量在室外地沟内砌筑一道隔墙，保证室内地沟和室外地沟隔断，有害气体不能从地沟进入室内。
5、母线地沟在两侧设置通风口，用80-150的管道及弯头设置通风口，长度600毫米作用，可以保证有一定的负压，防止灰尘和水进入地沟，有毒气体能更好排除。图示如下：
5、结论
通过以上预防措施，可以保证有毒有害气体及时排除，增加采暖地沟、电缆地沟内的通风效果，防止煤气聚集，并且地沟盖板增加孔洞后即使地沟内发生爆燃事故，爆炸压力及时排除，减小了对地沟的伤害，防止地沟盖板和井盖崩起伤人事故的发生。放散沟采用填充鹅卵石和现浇沟壁的结合，能有效的从疏和堵的两方面防止煤气，起到了很好效果。
参考文献
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[2]张吉，王力.焙烧炭块水平裂纹产生的原因及控制措施探讨[J].轻金属，2016，02：38-41.
论文作者:李洪福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/4
标签：地沟论文; 石墨论文; 煤气论文; 采暖论文; 盖板论文; 气体论文; 水井论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;