摘要：本文介紹了磷爐試生產期間存在的各種問題及解決措施，**了平衡各項電極電流、加強工藝管理和提高員工操作技能對黃磷生產效率的增長有著重要的作用。
關鍵詞：黃磷磷爐試生產
1.概況
黃磷主要用於製造磷酸, 進而加工成各種用途的磷酸鹽。黃磷也用於製備氯化物、氯氧化物、硫化物, 進一步可製成醫藥、染料及其它精細化工製品。隨著科學技術的不斷進步, 黃磷的需求量與日俱增。
使用磷爐制磷,電極的消耗和能源、原料的單耗是影響黃磷生產成本的重要原因，也是決定黃磷產品在市場競爭中優劣的關鍵因素。本文針對我公司製磷車間試生產期的具體情況，結合相關工藝指標，**試生產期間存在的各種問題以及解決措施，從而達到正常生產，逐步提高公司的經濟效益。
2.磷爐制磷的具體問題
我公司製磷車間新1、2號磷爐由昆明蘭德公司設計。建於2023年3月，2023年5月竣工。設計能力年產值2×10000t。
磷爐功率為20000kva，採用了三相六根電極。爐蓋上除了分布六根石墨電極還有九根投料管和一根導氣管。爐蓋上的具體分布如圖.
1所示。
圖.1 磷爐蓋表面布置圖
制磷車間從2023年10月8日開始至12月31日屬於試生產期。在試生產期，將2023年10月8日至11月20日定為試生產前期，主要工作是發現裝置和工藝存在的各種問題；將2023年11月21日至12月31日定為試生產後期，主要工作是採取相應措施解決各種問題從而實現正常生產。
在試生產前期，我們發現磷爐執行的主要問題是：磷爐各項電極電流不平衡，電極工難以通過電流錶讀數進行操作，從而造成電極位置高低不一；電極頻繁折斷且消耗大；能源、原料單耗大，經濟效益較低等。
2.1 各項電極電流不平衡
在車間試生產前期，磷爐的各項電極電流不平衡，電流錶讀數相差較大。現將試生產前期連續三天（11月4、5、6日）白班、中班、夜班任意三個時刻的各項
電極二次電流讀數收集並整理於表.1中。分析比較各項電極的二次電流。
表.1 試生產前期各項電極的二次電流單位：ka）
通過表.1中的資料，可以看出在同一時刻同相電極之間二次電流相對較平衡；同一時刻不同相之間電極的二次電流相差較大；三相之間電極電流的差異性不是隨機的，具有可重複規律。
2.2 電極消耗大
在黃磷生產過程中電極消耗超標不僅與設計時選用的電流密度有很大的關係，而且無論是國產還是進口電極都存在著偶然或必然的折斷現象, 一但出現電極折斷必然導致電極單耗上公升。現將試生產前期點電極的折斷和消耗統計於表.2。
表.2 試生產前期電極消耗情況
通過表.2中的資訊，可以看出在試生產前期電極消耗量較大，日均消耗量可達1498.7kg；電極的消耗主要有兩個原因:
即在生產中的實際損耗和電極折斷造成損耗；電極折斷造成的損耗量遠大於電極在生產中的實際損耗。
2.3 導氣管溫度較高且出爐困難
磷爐是密閉式的電阻電弧爐, 爐內情況複雜多變, 看不清、摸不著。為了了解爐內反應情況，分析和控制磷蒸氣溢位時的合理條件，必須在導氣管進口處設定溫度監測點。
在試生產前期，導氣管溫度一直偏高，通過電極崗位生產報表可以看出，主要集中在400—700oc (通常，在黃磷生產過程中，導氣管溫度工藝控制範圍為200—400oc)。甚至嚴重時可達800 oc以上，使導氣管表面多次發紅。另外，在導氣管溫度偏高的這段時間，出爐操作變得異常困難，出爐間隔時間拉長，出爐熔渣量小，無法再向磷爐下料，整個車間黃磷生產幾乎要面臨停產洗爐或開爐清理的抉擇。
2.4 能源、原料單耗大
黃磷是高能耗產品，企業要想在同行中贏得競爭優勢，必須考慮生產過程中黃磷產品的生產成本。我公司製磷車間，面對著正常生產難以進行的各種因素，造成了高投入低產出的局面。現將試生產前期連續五天生產1t黃磷的單耗和生產的概況整理於表.
3。表.3 試生產前期生產概況（11月2日至11月6日）
觀察表.3：首先，可以計算出在試生產前期磷爐電平均單耗為16417 kw·h/t，磷礦石平均單耗為12.
7 t/t，矽石平均單耗為3.6 t/t，無煙煤平均單耗為2.5 t/t；日平均開機率不足80%，每天產黃磷也只有26.
7t,距生產裝置的設計能力相差甚遠。其次，根據公司分析台賬可知:制磷車間所採用的磷礦石平均品位（p2o5%）為30.
5%,結合磷礦石的平均單耗12.7 t/t，可計算出車間黃磷生產實際收率僅有59.1%，生產效率相對較低。
3.針對上述問題採取的措施
為了提高工藝控制水平，降低生產消耗，增加經濟效益，必須採取可行的措施解決上述問題。首先，分析上述各個問題不難發現，它們之間並不是各自孤立的，而是有著密切聯絡。例如電極消耗大的主要原因是由於電極折斷，而電極折斷又主要因為電極電流不平衡，造成電極工難以操作，缺少必然會發生意外的折斷。
其次，解決上述問題，既要兼顧整體和區域性又要分清先後主次。因此，公司經過科學論證和嚴密商討決定採取下列措施解決試生產前期面臨的各種問題。
3.1更換變壓器短網互感器
通過上文的描述，可以看出磷爐各項電極電流不平衡是造成電極消耗大、開機率低、原料單耗高直接原因，也就是造成黃磷生產效率較低的根本原因。因此，必須設法校正磷爐各項電極的電流讀數，使電極工可以通過電流錶的讀數，實現平穩操作，使磷爐正常執行。
經過維修電工的多次試驗和反覆論證，發現變壓器短網一直使用質量不合格的互感器是造成各項電極電流讀數不準確的主要原因，所以經公司上級同意，決定更換變壓器短網互感器。在採用新的互感器之後，通過記錄磷爐各項電極二次電流的讀數，可以看出在試生產後期，磷爐的各項電極二次電流已趨於平衡，逐步滿足生產要求。如表.
4所示，試生產後期連續三天（12月6、7、8日）白班、中班、夜班任意三個時刻的各項電極二次電流讀數。
表.4 試生產後期各項電極的二次電流單位：ka）
3.2加強工藝管理
面對生產效率較低，磷爐爐況極差的現狀，公司決定必須加強工藝管理。為此，成立了制磷車間經濟技術指標考核小組，專門負責經濟技術指標的考核和監控。成立了新2號爐生產技術攻關小組，負責現場指導生產操作和執行較為合理的生產方案。
另外，嚴格要求車間控制好原料配比以及各個工藝指標。例如，原料的穩定選用,是降低電極在實際生產中損耗的重要因素。如果控制不好入爐磷礦石的機械強度,爐內反應軟化點太低，磷礦石在磷爐內就容易軟化變粘，從而引起爐料在反應區上部結殼, 阻止爐氣均勻地排出, 使磷爐內操作壓力產生波動, 最終將導致塌料擊斷電極。
再如，針對導氣管溫度偏高、出料困難及無法下料的情況。可以長時間降低磷爐負荷，提高二次側電壓，對磷爐底部持續公升溫，使磷爐底部生料逐漸熔融，直到可以正常出爐恢復連續生產。
因此, 加強工藝管理, 是黃磷生產過程中的關鍵所在,也是降低原料、電極單耗和提高黃磷經濟效益的必要措施。
3.3提高員工的操作技能和業務素質
生產裝置主要是靠員工的操作,而操作員工的素質、操作方法也必須制定標準,並認真檢查和落實,才能確保磷爐長週期正常執行。例如，如果電極工業務生疏，公升降電極過猛易造成電極接頭處折斷。而爐台工如果對爐況估計缺乏經驗，盲目投料就會造成電極傾斜爐況惡化。
所以，必須加強員工操作技能的培訓和業務素質的提高。因此，我公司除了外派員工到其他企業參觀學習，還積極開展操作技能知識講座和勞動技能競賽，不僅激發了員工的工作和學習熱情，還使得生產效益得到了極大的提高。如表.
5所示，可以看出：試生產後期連續五天生產1t黃磷的單耗比試生產前期較低，極大地節約的能源和原料；生產的情況也明顯好轉，日平均開機率可達90%以上，平均每天產黃磷有57.6t,達到了生產裝置的設計能力；結合礦石的平均品位，可計算出黃磷生產過程中日平均收率為84%，生產效率已相對較高。
表.5 試生產後期生產概況（12月4日至12月8日）
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