1、内部资料黄磷生产常识OO 九年七月一、黄磷生产基础知识1-1、什么是黄磷？有些什么性质？ (5)1-2、什么是赤磷？与黄磷有何不同？ (6)1-3、什么是黑磷？有些什么性质？ (6)1-4、生产黄磷的基本原料是什么？ (6)1-5、磷矿石中有哪些杂质？磷矿石品位对黄磷生产有何影响？ (7)1-6、磷矿石中二氧化硅对黄磷生产有何影响 ？ (8)1-7、磷矿石中的三氧化二铁对黄磷生产有何影响 ？ (8)1-8、磷矿石中的碳酸盐对黄磷生产有何害处 ？ (9)1-9、磷矿石中的三氧化二铝对黄磷生产有何影响 ？ (9)1-10、磷矿石中氧化镁对黄磷生产有何影响 ？ (9)1-11、生产黄磷对炉料粒度有何
2、要求 ？ (9)1-12、焦炭粒度对黄磷生产有何影响？ (10)1-13、焦炭用量对黄磷生产有何影响？ (10)1-14、焦炭加入量怎样计算？ (11)1-15、硅石加入量怎样计算？ (11)1-16、配料的意义是什么？必须注意哪些问题？ (12)1-17、黄磷炉渣由哪些成份组成？ (12)1-18、什么叫酸性渣？什么叫碱性渣？黄磷炉渣属于什么性质渣？ (12)1-19、什么叫炉渣酸度？为什么炉渣酸度要控制在0.8左右？(12)1-20、黄磷炉渣和高炉炉渣有什么不同？黄磷妒渣有何使用价值？(13)1-21、为什么炉渣的含磷量不能控制得太低 ？ (13)1-22、磷铁的特性是什么？有何使用价值？
3、 (14)1-23什么是压强？什么是表压？什么是真空度和绝压 (14)1-24、电极水封有何作用？它的结构特点是什么？ (15)1-25、电极水封最容易腐独是哪个部位？怎样改进？ (15)1-26、铜瓦的作用是什么？几何尺寸如何确定？ (15)二、电气设备和仪表2-1、什么叫电流？ （16）2-2、什么叫电压？ （16）2-3、什么叫电功率？什么叫功率因数？ （ 16）2-4、什么叫变压器的额定温升？ （ 16）2-5、黄磷电炉变压器的运行维护应注意哪些事项？ （16）2-6、黄磷电炉变压器常用强油循环装置的特点是什么？操作程序是什么？（17）2-7、为什么应尽量减少变压器跳闸次数 ？ （18
4、）2-8、为什么要尽量避免两相通电？ （18）2-9、两台电炉变压器并联运行的条件是什么 ？ （18）2-10、什么叫短网？在配置上有什么特点？ （18）2-11、短网一般多大电流密度合适 ？ （19）2-12、什么叫二次配电设备和二次回路？如何分类？ （19）2-13、什么叫高压隔离开关？有何作用？有什么要求？ （20）2-14、什么是油开关？运行时有哪些要求？ （20）2-15、怎样操作隔离开关和油开关？ （20）2-16、什么叫电压互感器？有什么特点？ （20）2-17、什么叫电流互感器？有什么特点？ （20）2-18、仪表表面上各种符号代表什么 ？ （21）2-19、什么叫交流电压表？
5、怎样由表读数推算一次电压值？ （21）2-20、什么叫交流电流表？代表符号是什么？ （21）2-21、什么叫功率表？代表符号是什么？ （22）2-22、什么叫三相三线交流电度表？ （22）2-23、什么叫功率因数表？ （22）2-24、电度表怎样读数？ （22）三、黄磷电炉的砌筑和操作管理3-1、上电极和放电极的操作注意事项是什么 ？ （24）3-2、电炉操作时怎样避免触电事故 ？ （24）3-3、为什么要烘妒？怎样烘炉？ . （24）3-4、烘炉分几个阶段？如何进行？ （25）3-5、出渣前应做好哪些准备工作 ？ （26）3-6、为什么炉渣流到潮湿地面上要发生爆炸？ （27）3-7、出渣和堵
6、渣口时应怎样操作 ？ （27）3-8、电极水封接地怎样处理？如何防止？ （27）3-9、出渣困难主要是什么原因？如何防止？ （27）3-10、如何停炉？停炉前后应作好哪些工作？ （27）3-11、黄磷电炉为什么要在正压下操作？ （28）3-12、什么叫短路？电炉在运行中如何避免短路？ （28）3-13、电极位置偏移不对称对电炉生产有何影响 ？怎样消除？ （28）3-14、为什么出渣时炉内要保持一定量的磷铁 ？ （29）3-15、电极上抬是何原因？知何排除？ （29）3-16、电极位置升降不正常一般是什么原因 ？怎样处理？ （29）3-17、为什么谓口会自动流渣？怎样处理？ （30）3-18、为
7、什么电炉在运行中有时出视一相无电流 ？怎样处理？ （30）3-20、为什么铜瓦与电极接触处会发生冒火现象 ？如何处理？ （31）3-21、为什么堵渣口有时会“打炮”？如何防止？ （31）3-22、为什么有时出渣困难，如何防止？ （31）3-23、炉底烧穿有什么征兆？如何处理？ （31）3-24、炉墙烧穿时怎样处理？如何防止？ （32）3-25、烘炉时炉底开裂是什么原因？如何防止？ （32）3-26、炉盖水封座冷却水漏入炉内有什么征兆 ？如何处理？怎样防止？（32）3-27、电极出现歪斜怎样处理？如何防止？ （33）3-28、电极水封罩漏气怎样处理？如何防止？ （33）3-29、电炉在运行中电极
8、折断是什么原因？如何处理？怎样预防？ （33）3-30、铜瓦接线头发红是何原因？怎样处理？ （34）3-31、总水封压力剧烈升高是什么原因？怎样处理？如何预防？ （34）3-32、炉底为什么发红？ （34）3-33、电炉在运行中磷铁突然减少是什么原因 ？ （35）3-34、炉渣为什么会经常发生变化？正常炉渣应该是什么颜色？ （35）3-35炉渣含磷童高怎么处理？如何控制？ （35）四、分析检验4-1、怎样分析磷矿石？ （36）4-2、怎样分析焦炭？ （41）4-3、怎样分析硅石？ （41）4-4、怎样分析磷泥？ （42）4-5、怎样分析含磷废水？ （44）4-6、怎样分析电炉尾气？ （45）4
9、-7、怎样分析黄磷炉渣？ （47）4-8、怎样分析磷铁？ （49）4-9、工业黄磷国家标准的具体内容是什么 ？ （50）五、安全生产和环境保护5-1、黄磷生产有些什么特点？为什么必须了解掌握这些特点？ （56）5-2、为什么置抉用蒸汽要控制在100250c之间？ （56）5-3、电炉岗位安全制的要点是什么 ？ （56）5-4、出渣岗位安全制的要点是什么 ？ （57）5-5、精制岗位安全制的要点是什么 ？ （57）5-6、为什么不能用手直接拿黄磷？为什么要整齐穿戴好劳动保护用品？（57）5-7、为什么黄磷车间要坚持禁烟和饭前洗手、刷牙和漱口？ （57）5-8、被黄磷烧伤时怎样救护？ （58）5-
10、9、误食黄磷后怎样救护？ （58）5-10、黄磷生产中主要有哪些“三废”？怎样处理和利用？ （58）5-11、为什么含磷废水经过处理后可以实现封闭循环？ （60）5-12、如何实现含磷废水的封闭循环？ （61）5-13、处理含磷废水的中和剂采用石灰石有何优点？加少量石灰起什么作用? （61）5-14、为什么要采取絮凝沉降？ （62）5-15、如何减少泥磷和含磷废水量 ？ （62）5-16、实现含磷废水封闭循环要多少技资？废水处理成本多高？ （62）黄磷生产基础知识1-1、什么是黄磷？有些什么性质？磷矿石在高温下，被碳还原生成元素磷。磷有三种同素异形体：黄磷（又称白磷），赤磷（又称红磷），黑磷（
11、又称紫 磷）。纯黄磷为白色蜡状，具有光泽的固体，在光和热的作用下很快转变为黄色， 故常称为黄磷。纯黄磷无嗅，但由于与空气中的氧反应生成臭氧和磷的氧化物，故常有蒜臭昧。黄磷有两种晶体结构，在室温下为立方体，在常压低于-77 C时转变为六方体。液态或气态磷在800c以下的分子为R,分子量为123.90,高于800c分解为P2,在1100c开始分解为P。黄磷的熔点为44.1 C,沸点为280C,燃点35 C。固态黄磷的比重为1.82 , 黄磷熔化时，在1个大气压下体积膨胀率为3.25 %，黄磷蒸气压见表1 1。表11黄磷蒸汽压摄氏度C205080100200281帕【斯卡】Pd7.637185482
12、43.5 X1051.0 X10黄磷性质活泼，除碳、硼、硅以外，大部份元素均能与它直接化合；与卤素、 氧能直接反应而生成相应的卤化物和氧化物，并放出大量热。与某几种金属相作 用会形成磷化物，用硝酸处理时生成正磷酸。黄磷在高温高压下， 与水反应生成 含氧酸、磷化氢和氢；黄磷与氢氧化钠等碱类作用生成磷化氢 （瞬）及次磷酸钠。 黄磷在低温下，当氧过量时，其氧化产物为四氧化物和五氧化物， 而在氧量不足 时，则为三氧化物和五氧化物的混合物。黄磷难溶于水，微溶于醇，易溶于磷的卤族化合物，最易溶于二硫化碳、苯、 醴、氯仿和甲苯中。黄磷在二硫化碳、四氯化碳、有机溶剂中的溶解度分别见表12、13,1 4。表1-
13、2 黄磷在二硫化碳中的溶解度摄氏度C-10-7.5-5-3.5-3.2-2.50510溶解度 （重量）31.4035.8541.9566.1471.7275.0081.2786.3089.80表1-3 黄磷在四硫化碳中的溶解度摄氏 度C0253340424548515259729194100溶解度 （重量）0.641.251.561.791.851.922.042.142.232.503.083.944.044.35表1-4黄磷在有机溶剂中的溶解度溶剂摄氏度C溶解度 （重量）溶剂摄氏度C溶解度 （重量）苯203.10二乙醴201.02乙醇200.312甘油150.25黄磷有剧毒，人致死量为0.
14、1克，黄磷蒸气在空气中最大允许浓度为 0.00003 毫克/升。常温见光时会在真空中升华，在暗处露于空气中能发磷光，并冒出白 烟。在空气中35c自燃，在湿空气中约30c即着火。因此，黄磷在贮存与运输 中必须放在水中，与空气隔绝。黄磷在常压隔绝空气的情况下，加热到 200c便开始转变为赤磷。1-2、什么是赤磷？与黄磷有何不同？赤磷是黄磷的同素异形体，由黄磷转化而来，外观呈暗红色粉末，故称赤 磷（又叫红磷）。分子量为123.90,与黄磷相同。赤磷与黄磷不同之处是：赤磷的性质介于黄、黑磷之间。赤磷不溶于水、二硫化碳、乙醴，略溶于无水乙醇，能溶于三澳化磷和氢 氧化钠。赤磷比黄磷稳定。在空气中不自燃，加
15、热至 200c着火燃烧生成五氧化二磷。但在氯的气氛中加热会燃烧，遇 KC103 , KMn0 4、过氧化物及其它氧化剂时 会引起爆炸。SI 导出单位 V 压力下，赤磷无毒，在暗处无磷光。赤磷的固体比重为2.34,熔点为590c , 4.3MPa,沸点为280C ,着火点 为 200。1-3 、什么是黑磷？有些什么性质?黑磷是黄磷在1200MPsft压下，加热到200c生成，也是黄磷的同素异形体，外观黑色，故称黑磷（ 又叫紫磷） 。黑磷呈斜方体，结构与石墨类似。密度（SI 导出单位 ）为 2.69 2.70g/cm 3，在常压下电导为 1.4 欧姆。黑磷同黄、赤磷比较，化学活泼性最差，不会自燃，
16、不溶于二硫化碳。1-4 、生产黄磷的基本原料是什么？它们是磷矿石、硅石和焦炭，其中也有用无烟煤或石油焦进行生产。黄磷用磷矿石已有国家标准。对硅石和焦炭的要求是：硅石中SiO2大于95%焦炭中固定碳大于 80% 。 但实际使用的硅石中SiO2 一般大于92%、 焦炭中固定碳一般在70%左右。1-5 、磷矿石中有哪些杂质?磷矿石品位对黄磷生产有何影响?磷矿石是生产黄磷的主要原料，它的质量好坏直接影响到电炉的操作和工艺指标，即影响到黄磷产量、质量、能耗、成本和经济效益。磷矿石的成份除含P2O5 外，还含有CaO、CO2 、SiO3、Al2O3、Fe2O3 、MgO、CaF2等。磷矿石品位愈高愈好，但
17、也不是绝对的。举例：有两种磷矿石和一种硅石，其成分如下P2O5%SiO2 % Ca0%甲矿37. 03. 030.0乙矿29. 722. 538.1硅石 92. 0酸度采用0.8 ，配料计算时不考虑焦炭灰份。若以100公斤实物磷矿石为基准进行配料计算，则甲矿须加入硅石：100X 0.3 X 0.8 -0.03/0.92=26.1 kg混合料含P2O5：37/100+26.1=29.3 %乙矿须加入硅石：100X 0.381 X0.8 - 22.5/0.92=8.7 kg混合料含P2Q:29.7/100+8.7=27.3%根据以上计算，甲矿的品位虽然比乙矿高 7.3%,但乙矿含SiO2大大高于甲
18、 矿SiO2的含量，须加入硅石量又低于甲矿，所以经过配料后的入炉混合料中的 P2Q% 同。一般说来，磷矿石品位低，相应地杂质含量就增高，生成的炉渣、磷铁及 磷泥也增多了，于是带走的磷也随之加大，从而造成磷收率下降。据粗略估算， 磷矿石品位每降低1%磷收率下降约0.5%左右。入炉混合料的品位是一项重要指标。根据生产实践，混合料含P2Q每降低1%每吨黄磷电耗要相应增加 300350度。其主要原因是因为磷矿石品位低， 炉渣量高，随炉渣带走的热量也必然增多。根据热量衡算，每吨炉渣带走热量为1.88 X 109焦耳（SI导出单位）。为了合理用矿，使黄磷生产效益好，化工部于1986年发布了黄磷用磷矿的 中
19、华人民共和国专业标准，具体内容见表15。中华人民共和国专业标准 ZBD51002 86 黄磷用磷矿 本标准适用于电炉法冶炼黄磷用磷矿石 1、技术指标表1 5磷矿应符合下列要求:指标名称指标BO含量（ 32.030.028.0SiO2含量（。% 7.010.015.0FeQ 含量（。% 1.21.62.0Cg量（% 4.05.06.0粒度（毫米）5-50 MgO+CO - Q (1 1)CaCOCaO+ CO -Q (12)上式反应为吸热反应， 大量碳酸盐的存在会导致炉内温度下降。同时， 碳酸盐分解后放出的CO2 与反应区升华出的磷蒸汽作用生成磷的低价氧化物，如 P3O4，BQ等带来磷的损失，降
20、低了磷的回收率。碳酸盐的分解和CO的还原，还要消耗能量。磷矿石中CO含量增加1%如果全部还原成CO原每吨黄磷将增加电耗 200 度，多耗焦炭 29Kg（SI 基本单位 ） 。根据实践表明，含碳酸盐的磷矿遇高温后，粒径也会在炉内发生变化，当炉料依次流入熔池区时，温度会逐渐升高， 磷矿炸裂使粉末增多， 粉末增加率可高达 12 21% ，对电炉运行及精制后处理带来困难。因为粉末的增多，电流极易发生波动，炉气压力增加，塌料频繁，操作电流不易控制，三相功率无法保持平衡，严重时会折断电极。 在700 900温度条件下CO2 与电极产生化学反应会增加电极消耗。所以，磷矿石中碳酸盐含量高对黄磷生产是非常有害的
21、。1-9 、磷矿石中的三氧化二铝对黄磷生产有何影响 ?炉料中的三氧化二铝进入炉渣后与氧化钙、 二氧化硅作用生成新的化合物，成为CaO-AI2QSiQ,三元系统的熔融物排出。从CaO-AI2Q-SQ2系统平衡图可知，AlzQ含量增加到11%就会使CaO-A%OSiO2系统的熔融温度降低，因 而磷矿石的熔点随矿石中的三氧化二铝和三氧化二铁含量的增高而降低。 三氧化 二铝含量太高，电极位置易于上抬，炉气温度高，炉渣发粘，炉气含尘量增加， 泥磷多，磷的收率会下降。1-10 、磷矿石中氧化镁对黄磷生产有何影响 ?氧化镁含量高的磷矿石对黄磷电炉正常运行有一定的影响。 由于氧化镁在融熔区迅速还原，而生成镁蒸
22、汽， 还原过程即放出热量， 镁蒸汽从熔融区大量随炉 气逸出，其中一部份又与一氧化碳迅即反应，生成氧化镁：Mg + CO=MgO+C+489.8kj/kg （ SI 导出单位）（1-3）上述反应都放出大量的热。 由于这些热量产生在生料上部， 使炉气温度升高，严重的使导气管发红。 至使电炉不能正常运行， 同时氧化镁的还原作用会降低电能效率，并增加焦炭消耗。氧化镁还原产物的燃烧，妨碍了电炉的正常操作，甚至毁坏炉衬，危及炉子寿命，因此，磷矿石中的氧化镁含量越低越好。1-11 、生产黄磷对炉料粒度有何要求?生产黄磷对炉料除化学成份外， 还应有一定粒度要求， 炉料粒度的大小会直接影响电炉内反应的正常进行。
23、 炉料粒度符合工艺要求是保证炉气能均匀排出电炉的重要条件，而且还能获得正常炉气温度和含尘量，使黄磷质量好，泥磷少。炉料粒度过大，易堵塞料管， 在炉内生料区几种原料易产生离析， 其结果会出现局部的焦炭不足或过剩，从而影响炉内还原反应的正常进行。炉料粒度过大， 反 应接触面积减小，反应不完全， 更重要的是改变了炉料电气特性， 降低了炉料比 电阻，增加了炉料导电能力，电极容易上抬，炉况会迅速恶化，严重时会被迫停 炉、炉料粒度过小，甚至呈粉末状，炉气则难以通过料层，会形成桥形洞穴，炉料不能均匀有序地流入融池区， 影响电炉内化学反应的正常进行。 由于生料区炉 料结桥后，炉气压力大，出渣时容易产生喷料事故
24、。生产实践表明， 功率大小不同的黄磷电炉，对炉料粒度也有不同的要求。 例 如，黄磷电炉功率在2000 5000KVAM,磷矿石的粒度应控制在 425mm硅石 的粒度应该与磷矿石的粒度一致，焦炭的粒度应控制在3 15mm所有入炉原料都不应含有3mmz下的细粉。1-12、焦炭粒度对黄磷生产有何影响？大家知道，磷炉炉料的导电度是由炭素还原剂来决定的， 而焦炭的比电阻与 焦炭粒度有关，因而改变焦炭粒度， 炉料电阻也随之发生改变。在生产中总希望 制得具有最大电阻炉料，这是因为在这种情况下，电极位置平稳，炉况运行正常， 焦炭与反应物（磷矿石，硅石）接触面积大，有利于还原反应的进行。经测定，焦 炭粒度为15
25、mnW,炉料电阻为最大，如果焦炭粒度在 25mmz上，对于2000仟 伏安以下的黄磷电炉，就难以正常操作，如出炉困难，炉气温度高，炉气含尘量 大，炉渣磷含量高等。但是焦炭粒度过于小，虽有利于电炉中还原反应的进行， 但由于炉料电阻值增加过大，这种情况电极位置很低，炉底温度高，炉底易于损坏。同时，炉料出现结桥，影响炉气的透气性，焦炭局部过量或不足，泥磷增多， 并且影响电炉的还原反应。所以，过细的焦炭粒度也是不合适的。总之，焦炭粒 度应控制为磷矿石粒度的二分之一左右，即 3 15m示为宜。1-13、焦炭用量对黄磷生产有何影响？焦炭用量的多少对黄磷电炉的正常运行和效率有很大影响。焦炭的用量与 炉料导电
26、性质有关，直接影响电极位置， 炉渣含磷量，磷铁含磷量和磷矿石的还 原率。表1-6为焦炭用量对磷酸盐还原率的影响。表1-6焦炭用量对磷酸盐还原率的影响焦炭加入量为理论需要的百分数9095100105110磷酸盐的还原率，100%9193949591从上表可以看出，磷矿石的还原率随焦炭的用量增加而增加。但当焦炭加入 量超过5%寸，其还原率就不会继续增加了，因此，焦炭用量太多也是不合适的。 同时，过多的焦炭参与炉内还原反应也是十分有害的， 这是因为当配比的焦炭超 过理论值过大，炉料导电能力增加，电极提高，炉内压力大，气体中含尘量多， 炉底温度低，出渣发生困难。如用量不足时不仅不能满足电炉还原反应的需
27、要， 而且必然消耗电极和炉膛炭，危及炉子寿命。因此，过多或过少的焦炭，在生产 中都是应该尽量避免的，在配料计算中应根据电炉反应的情况采用适宜的过量系 数。1-14、焦炭加入量怎样计算？在进行配料计算之前应作好如下工作：（1） 对磷矿石、硅石、焦炭三种原料进行化学分析。（2） 建立电炉的主要化学反应式。（3） 确定焦炭理论过量系数和炉渣的酸度指标，然后按矿石中每个组份进行 计算。计算步骤为：1、磷矿石中五氧化二磷的还原，需要的焦炭可按下列反应式计算：2Ca(PQ)2+6SiQ+108 6CaSiQ+10CO+P (14)即：2 P 2Q+10810CO+P (2)从方程式（2）,可以视为2P2Q
28、相当于10。所以还原100Kg磷矿石中P2Q所 需要的焦炭量：QC= 100 X BQ%麟矿中的）X10X C （分子量）C%（焦炭中）X 2XP2Q（分子量）同样，还原磷矿中FeQ所需要的焦炭可按下式计算：FeQ+3g2 Fe+3CO （1-5）在反应式（3）中，FeQ分子相当于3c分子，所以还原100Kg磷矿石中的FeQ, 所需的焦炭为：QC= 100XFeQ%解矿中的）X33C （分子量）C%（焦炭中）x FeO（分子量）还原磷矿石中的碳酸盐分解出的 CO所需要的焦炭可按下式进行计算：CG+g2C0 （16）在反应式（4）中，CO分子相当于一个C分子，故还原100公斤磷矿石中碳 酸盐分解
29、出CO所需要的焦炭量应为：QC= 100 X CO%解矿中的）XC （分子量）C%（焦炭中）X CO（分子量）还原RO、FeQ和CO所需要的总焦炭量为：QC+QC+QC的和，假设过量3%的炭用量，故 1.03 （QC+QC+QC） =kg如焦炭含水份高，还应计算水份在电炉中被还原所消耗的炭：(17)HO+C H2+CO故：QC=焦数量X H2O%焦炭中的）XC （分子量）C%（焦炭中的）X H2O（分子量）所以焦炭总需要量为：!2QC=QCQC+QC+QC1-15、硅石加入量怎样计算？根据假设，炉料的SiO4/CaO为0.8,则SiO2需应为：QSiQ = B xCaO%- PSiQ% Cx
30、CSiQ% （分子量）%SiO2（硅石中的）式中：B一酸度指标PSiO 2%-磷矿中二氧化硅的百分含量。CaO% 磷矿中氧化钙的百分含量。C 焦炭加入量1-16、配料的意义是什么？必须注意哪些问题？配料是黄磷生产的一项重要的原料准备工作。配料准确与否直接影响炉子 的化学反应，电炉的操作稳定性和炉衬的寿命，因此正确的配料是黄磷电炉正常 运行的重要保证。配料必须注意以下几点：（1） 配料先校准计量容器具。（2）各种原料的重量要按配料计算数据准确称量。每次配料应按原料顺序进 行。（3）配料时应严格控制原料的质量：即配料的原料，块度大或过细都易造成 料料，增大电能消耗，给操作带来困难。因此，块度过大或
31、过细的原料不能配料 入炉。（4）水份过多的原料不能配料入炉。因此，要求配料既要控制块度又要控制 湿度，对于电炉的正常运行，提高电炉生产效率，降低电耗都十分重要。1-17、黄磷炉渣由哪些成份组成？黄磷炉渣是电炉生产黄磷的过程中副产的一种碱性渣，炉渣冷却后随着组 成不同呈现出灰白色、深灰色、棕色和黑色。炉渣组成主要随原料的组成变化， 严格说来凡炉料通过高温化学还原后剩余部分的液、固相的化学物质都为黄磷炉渣的组成物，当然只有少量磷铁残存在渣中， 多数磷铁出炉时已被分离开。 组成黄磷炉渣的碱金属氧化物有: 氧化钙、氧化镁、氧化钾等；酸性氧化物有：二氧化硅、三氧化二铝、五氧化二磷，另外还有少量的硫化钙、
32、碳化钙、磷化钙和三氧化二铁等。1-18 、什么叫酸性渣?什么叫碱性渣?黄磷炉渣属于什么性质渣?凡炉渣成份中二氧化硅占优势的渣叫酸性渣。炉渣成分中氧化钙占优势的渣叫碱性渣。 在制磷的化学还原反应中不希望在酸性炉渣中进行， 这是因为酸性炉渣中副反应多， 电耗高， 对炉衬的腐蚀性大。 制磷应在微碱性条件下进行反应，熔融的微碱性渣副反应少， 熔点低， 还原效率高， 渣中五氧化二磷含量低。 所以，黄磷炉渣属于碱性渣。 但是我们常常将磷渣称之为炉渣酸度， 这是一种习惯的叫法，并不是说炉渣是酸性渣， 而是指这种渣的碱度比较低。 在生产中已把炉渣酸度看成是磷炉渣的一个十分重要的性质，以此控制电炉的正常生产。1
33、-19 、什么叫炉渣酸度?为什么炉渣酸度要控制在0.8 左右 ?在生产实践中，通常都用“酸度”来衡量炉内化学还原反应正常与否的尺度，把“酸度”作为电炉黄磷生产工艺控制的重要指标。所谓“酸度”， 是以炉渣中的二氧化硅和氧化钙重量比值即SiO2/Ca0（ 重量比 ） 的值来表示的。长期生产实践表明，在电炉黄磷生产中，酸度值应控制在0.8 左右。这是因为炉料在高温下进行还原反应时， 其炉料的熔点决定了炉渣的酸度值。 或者说，只有当酸度为 0.8 左右时， 才能形成低共熔混合物，即炉料的熔点最低。这可以从 CaO SiO2 系统平衡图清楚地看出，当酸度值稍小或稍大时，熔点变化都十分明显。在Ca（O-S
34、iO2系统平衡图上有两个低共熔点，其中当SiO2/CaO = 0.8时，熔点约为1470，而实际熔点因其它杂质的存在还要降低一些。酸度过大，炉渣量，副反应多，电能消耗多，对炉衬腐蚀性大。酸度过小，熔点高，电炉效率低，副反应也多，对电炉运行极为不利。所以，在实际生产中酸度应作为电炉制磷工艺的重要控制指标，控制在0. 8 左右，这样作，既科学合理又利于生产的正常进行。1-20 、黄磷炉渣和高炉炉渣有什么不同 ?黄磷妒渣有何使用价值?黄磷炉渣的形成过程与一般高炉渣相似，只是黄磷炉渣是在电炉的高温过 程形成的，它的组成主要是硅酸钙以及其它金属氧化物的熔体， 在物理性质方面 与高炉炉渣也无大的区别。而作
35、为腐蚀介质的稳定性，黄磷炉渣优于高炉渣， 表 1-7为黄磷炉渣与高炉渣的化学组成。表17磷渣和高炉渣化学成份化学、逆分 名称SiO2CaOMgOFeOAl2O3黄磷炉渣%43.1547.001.271.134.67高炉渣1%40.3843.362.821.429.02高炉渣2%36.0043.107.520.6713.78从表1-7可看出，黄磷炉渣的Ca0成份偏高。所以黄磷炉渣基本上属于碱性 渣。另一方面由于SiO2高，A13O3（氐，故活性系数小，属于低活性渣。根据试验和生产经验表明，黄磷炉渣是水泥生产的良好的掺合材料。现已成功用在水泥工业上。根据水泥厂的成本分析，采用磷渣生产水泥（炉渣水泥
36、），水泥的工厂成本将.降低28豚35%1-21、为什么炉渣的含磷量不能控制得太低 ？从生产效益的观点出发，炉渣含磷越少越好，因为生产吨黄磷副产的炉渣 量为黄磷产量的7-10倍（炉渣量与磷矿石的品位与组成直接相关）。因此，炉渣 中含磷量少，磷的损失少，收率也就高。但是，生产实践表明，炉渣含磷量不但 与收率有关，而且与产量、电耗以及化料量同样密切相关。 随着炉渣含磷量的增 加，化料量相应急剧增加，但当炉渣含磷量超过1%寸，化料量不再明显增加。当炉渣含磷量小于1%寸，随着炉渣含磷量增加，化料量增加的速度大于回收率 下降速度（见表1-8 ）,产量随着炉渣含磷量增加而增加（见表1-9 ）,电耗也相 应降
37、低。当炉渣含磷量超过 2%更高时，化料量增加不明显，但回收率出现阶 梯下降，产量随炉渣含磷量增加而降低，电消耗量也相应增多。表1-8炉渣含磷量与磷回收率的关系炉渣含磷量BQ %0.40.60.81.01.52.0磷的回收率%94.593.592.591.490.088.0表1-9炉渣含磷量对电耗的影响炉渣含磷量P2O5 %0.460.560.891.011.03产量吨/日2.752.723.0853.052.965应当指出的是，为什么炉渣含磷量降低而化料量也相应降低，这是因为炉 渣含磷量低，焦炭加入量就增多，结果增加了炉料的导电能力，造成电极上抬， 炉气温度升高，反应熔池温度降低，出渣困难，电
38、炉易于出现故障而无法正常操 作，致使生产能力下降，即化料量下降。同时由于炉内过量焦的出现，便产生多 种副反应，生成氧化硅、元素硅、磷化物和碳化物等，副反应产生的这些物质均 要消耗电能，从而降低了电炉热效率，使化料能力大大降低。在电炉内当还原反应越接近平衡时，反应就越难于进行，炉渣含磷越低， 反应所需热量就越多，所以电炉的热效率也就越低。一台黄磷电炉焦炭的过量系 数应以炉渣的磷含量和炉子化料量两种因素作为考虑的根据。1-22、磷铁的特性是什么？有何使用价值？磷铁是铁和磷在高温条件下化合而成的磷铁合金。随着反应条件不同而有 多种形态的化合物，如FeP2, FeP和Fe Pa制磷电炉中获得的磷铁是含
39、磷20-26% 含硅0.1% 6%勺共生化合物。磷铁在炼钢工业中作为合金剂，但对硅的含量有 严格要求。其次还可生产磷酸盐等。1-23、什么是压强？什么是表压？什么是真空度和绝压？物体单位表面上所受的力称为压力强度，简称压强。工厂里习惯把压强叫 压力，从科学的定义来说，这种叫法是不严密的，我们在使用这个术语时，要特 别注意，它不是物体所有表面受力的总和，而是每一单位表面所受的力。例如， 5后的平面上，受到5kg的作用力，则此平面所受的压强（压力）为 5kg/5cm2=1kg/cm2。严格地说，对物体表面所受的力在方向上有规定，是以与表 面垂直方向的力为准，如果不是，则要进行换算。工厂里，法定计量
40、单位中，压力、压强、应力的名称用帕斯卡，符号用 Pa,面积的名称用平方米，符号用 m2,力的名称用牛顿，符号用N, 一个标 准大气压等于101325Pa, 一个工程大气压等于 9.80665 xi04Pa。工厂里，开口接通大气的设备，为常压设备，承受的压力为大气压力，压力表的读数Q受压超过大气压力的设备和物料，压力表的读数只是超过大气压 力的那部份数值，这个数值称为表压。 而受压低于大气压力的设备和物料， 如减 压蒸馏塔，压力表指示的是低于大气压力的差值，此值称为真空度。把设备和物料实际所受到的压力叫做绝对压力，简称绝压。对于受压超过大气压力的系统，其绝对压力为：P 绝=P大气+P表 （1 -10）对于受压低于大气压力的系统，则 :P 绝=P大气一 P真空（1 -11）上式中 P 表、 P 真空均指压力表的读数， P 大气为受压设备和物料所在地大 气压的数值。1-24 、电极水封有何作用?它的结构特点是什么?黄磷电炉是在微正压（5-20mmHO）下进行操作的。操作中，为保持电炉的功率值， 需经常升降电极来调节电负荷。 为了防止炉气从电极孔中泄出污染操作环境，就必须采用水封密封装置。目前中、小功率制磷电炉的炉盖密封装置都普遍采用水封结构型式。这种密封装置，是在炉盖上装设水封座，在电极上装设水封筒，借助螺栓吊挂在电极夹持器
