一、大中型黃磷電爐采用自焙電極技術(shù)
為了推動(dòng)磷化工生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，降低磷爐生產(chǎn)運(yùn)行成本，開發(fā)使用自焙電極技術(shù)，是本文予以簡(jiǎn)述的技術(shù)目的。
在我國(guó)隨著工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)的日漸成熟，以一臺(tái)15000kva~20000kva磷電爐為例，按每年使用200噸石墨電極計(jì)算，其生產(chǎn)運(yùn)行成本在520萬元之間。為降低磷爐的生產(chǎn)運(yùn)行成本，突破本土磷爐建設(shè)的大型化，采用自焙電極技術(shù)和結(jié)合多項(xiàng)新工藝、新技術(shù)的整合使用，達(dá)到降低礦熱電爐運(yùn)行成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，成為貴州康格力炭素材料有限開發(fā)開發(fā)自焙電極技術(shù)的技術(shù)追求。
二零零八年在我公司的努力下，利用我公司研制成功的特種自焙糊（可應(yīng)用于1000~1700mm以上自焙電極）技術(shù)，會(huì)同有關(guān)科技人員在四川磷業(yè)有限公司新建的20000～22000kva磷電爐（實(shí)為30000kva），大中型磷爐上采用自焙電極技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工。四川磷業(yè)有限公司原有磷爐兩臺(tái)，擁有18000kva黃磷裝置的生產(chǎn)能力。該廠自然資源豐富、具備電力、磷礦石、無煙煤礦山等優(yōu)勢(shì)資源，領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)極富創(chuàng)新能力。自焙電極技術(shù)在該廠的實(shí)施，奠定了該廠的技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和提高了該企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。自焙電極技術(shù)的開發(fā)使用，將為我國(guó)磷化工大中型磷爐生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，開辟節(jié)能降耗的新途徑。
在國(guó)外大型礦熱爐的冶煉工藝中自焙電極技術(shù)早已開發(fā)使用，在充分考察和融會(huì)國(guó)內(nèi)外大中型電爐采用自焙電極成功的前提下，結(jié)合國(guó)內(nèi)大中型磷爐的現(xiàn)有工藝技術(shù)水平，完成對(duì)國(guó)內(nèi)黃磷生產(chǎn)企業(yè)的新建和技改，以利于我國(guó)磷爐技術(shù)的大型化及工業(yè)水平技術(shù)的提高。
二、黃磷爐專用tzh自焙電極技術(shù)概況
黃磷爐采用自焙電極技術(shù)是為適應(yīng)我國(guó)磷爐大中型化、規(guī)范化和技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的要求而創(chuàng)新推出的又一新技術(shù)，黃磷爐用自焙電極技術(shù)的開發(fā)使用，直接反應(yīng)在國(guó)家調(diào)整企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國(guó)家的資源政策等等因素之下，我國(guó)磷化工企業(yè)為降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，亦以發(fā)展的一種新的大型礦熱電爐冶煉生產(chǎn)的工藝技術(shù)。
大中型磷爐采用自焙電極技術(shù)，雖在我國(guó)早有先例，如廣西柳城1975年建成的兩臺(tái)15000kva磷爐，只因受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)工藝，設(shè)備、特種炭素自焙糊等因素未能達(dá)到良性運(yùn)轉(zhuǎn)。之后，國(guó)內(nèi)于上世紀(jì)八十年代、九十年代相繼引進(jìn)國(guó)外54000kva和80000kva等使用自焙電極的大型礦熱電爐，結(jié)束了我國(guó)無大型礦熱電爐的歷史。但引進(jìn)的大型自焙電極磷爐投資建設(shè)成本極高，如上列兩臺(tái)引進(jìn)的自焙電極磷爐投資均在人民幣10億元以上，這對(duì)國(guó)內(nèi)磷化工行業(yè)而言，投資成本巨大。（雖說引進(jìn)磷爐的磷產(chǎn)量較高，單臺(tái)日產(chǎn)接近100噸黃磷產(chǎn)品）。
為了發(fā)展中國(guó)的磷化工產(chǎn)業(yè)，走我國(guó)大型磷電爐自焙電極之路，貴州康格力炭素材料有限公司會(huì)同相關(guān)公司和相關(guān)的工程技術(shù)人員勇于學(xué)習(xí)，精于研究，大膽創(chuàng)新，研制成功了黃磷爐專用的（1000~1700mm）的thz~自焙電極糊。
自焙電極技術(shù)在四川化工公司30000kva磷爐上的使用，必將打破國(guó)外對(duì)我國(guó)磷爐大型化及其工藝技術(shù)的發(fā)展封鎖，為中國(guó)磷化工電爐技術(shù)的做出新的貢獻(xiàn)。
采用磷爐自焙電極技術(shù)專用糊簡(jiǎn)介；
一般意義上的自焙糊又稱電極糊，廣泛用于大、中、小型鐵合金冶煉爐，用來冶煉鋁、鎳、鐵合金、電石等產(chǎn)品。
本黃磷爐專用非標(biāo)tzh自焙電極糊是與上述自焙電極糊不同技術(shù)含量，不同經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的特制糊，本專用糊所制電極材料應(yīng)具有較高品質(zhì)的物理化學(xué)特性，對(duì)制糊材料有嚴(yán)格的要求；
1、tzh理化指標(biāo)
(1)、導(dǎo)電率
(2)、熔點(diǎn)
(3)、熱膨脹系數(shù)
(4)、高溫條件下的機(jī)械強(qiáng)度
(5)、其它特殊的性質(zhì)。
2、黃磷爐用非標(biāo)tzh自焙電極的制作（略）
三、本項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求的tzh（非標(biāo)特種糊）理化指標(biāo)（略）
四、tzh磷爐自焙電極焙燒后的理化指標(biāo)：（略）
五、tzh磷爐自焙電極的其他工藝要求（略）
六、tzh磷爐自焙電極技術(shù)的工藝操作（略）
七.、對(duì)原料的要求（相關(guān)簡(jiǎn)述）
黃磷電爐生產(chǎn)中，磷礦石的品位在生產(chǎn)中是一個(gè)重要指標(biāo)，生產(chǎn)中對(duì)其有較嚴(yán)格的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中混合料中的p2o5含量每降低1％，每噸磷消耗電力增加約在300～500度。磷回收率下降0.5％左右，生成的爐渣量也增加。其品位的波動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致爐況不穩(wěn)定，影響操作。
磷礦石粒度對(duì)反應(yīng)的影響主要有三個(gè)方面：
①影響爐氣阻力大小;
②影響爐料的導(dǎo)電率及爐料分布；
③影響反應(yīng)速度；
還原劑（無煙煤、焦煤）對(duì)反應(yīng)的影響
還原劑在磷爐反應(yīng)中一方面參與反應(yīng)，另一方面是起到導(dǎo)電的作用。所以，煤的種類，加工對(duì)焦炭的性能影響較大，而其用量、粒度、又直接影響到磷爐內(nèi)部的反應(yīng)。
無煙煤或焦用量對(duì)還原過程的影響（見下表）
炭加入量為理論需要的百分?jǐn)?shù)
磷酸鹽的還原劑
炭量用量的多少直接影響電爐的操作，電極的位置、爐渣含磷量，磷鐵含磷量，磷礦石的還原率以及電爐的使用壽命。炭的配比值過大，爐料導(dǎo)電能力增加，電極提高，爐內(nèi)壓力大，氣體含塵量多、爐底溫度低、出渣困難。炭的用量不足，爐內(nèi)還原反應(yīng)差，爐渣含磷量高，帶走熱量多，電耗增加，磷收率下降。由于炭的用量不足，磷酸三鈣會(huì)與炭素爐襯發(fā)生反應(yīng)，腐蝕爐膛，危及爐子壽命。
炭的過量系數(shù)控制在～％為宜。其粒度可控制在～mm之間。
磷礦石中含fe2o3>％，硅石中>％，無煙煤（或）焦炭不>％。
酸度值應(yīng)控制在~左右。
八、磷爐自焙電極的操作控制（略）
九、自焙電極技術(shù)的應(yīng)用及運(yùn)行成本
自焙電極技術(shù)應(yīng)用于大中型黃磷電爐相對(duì)于其使用石墨電極，從磷爐的設(shè)計(jì)到工藝控制都有較大的差別，尤其在運(yùn)行成本上，自焙電極技術(shù)技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，采用自焙電極技術(shù)，還可以極大的提高和改善磷爐的冶煉工藝，操作工藝、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等等。如以一臺(tái)20000kva磷電爐為例；
1）、該爐如使用石墨電極，以每年耗用250噸為準(zhǔn)，按現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)每噸20000（綜合價(jià)）元計(jì)價(jià)，僅此一項(xiàng)，年需投入運(yùn)行成本500萬元。
2）、該爐如使用自焙電極技術(shù)，以每年耗用400噸磷爐專用tzh自焙電極為準(zhǔn)，按每噸~元計(jì)價(jià)，年需投入220萬元。
通過上列（1）、（2）的運(yùn)行成本的比較，采用自焙電極技術(shù)每年可為企業(yè)降低運(yùn)行成本約300萬元。
十、黃磷生產(chǎn)節(jié)能降耗途徑及整合技術(shù)的應(yīng)用
如何降低黃磷生產(chǎn)成本說到底是一個(gè)系統(tǒng)工程，每噸黃磷的理論電耗指標(biāo)約為6500kv.h。但實(shí)際生產(chǎn)中的電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)數(shù)據(jù)。在有關(guān)的參考文獻(xiàn)中，通過對(duì)其熱平衡進(jìn)行測(cè)試后，電爐黃磷生產(chǎn)中熱損失部分（變壓器、短網(wǎng)、爐蓋、爐殼）占總能耗的10~13、8 ，其數(shù)量不小。另外，由于受到設(shè)備制造、裝置投資、工藝及技術(shù)條件等因素的影響，再加上爐渣所帶走的熱量最大達(dá)到29 ，因而降低渣溫，減少渣量是降低能耗的有效途徑。
黃磷電爐采用整合技術(shù)進(jìn)行新建、大修是節(jié)能降耗的較好途徑。在實(shí)際的技術(shù)使用上，這些技術(shù)可分為以下幾種；
優(yōu)化爐體的幾何尺寸。
二、采用高效節(jié)能的保溫材料，以增加磷爐的保溫性能。如爐蓋可采用耐高溫整體澆注材料后（紅柱石不定型耐火材料），可以去掉爐蓋上的不銹鋼爐蓋。其爐體亦可采用整體澆注，以增加整個(gè)爐體的保溫性能，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
采用泥磷內(nèi)循環(huán)回收技術(shù)，以降低電耗。
采用三組變壓器供電，縮短短網(wǎng)行程，優(yōu)化電路控制系統(tǒng)（采用自動(dòng)控制技術(shù)）。
原料采用精料入爐，增加焙燒系統(tǒng)。
通過上例技術(shù)的整合，再結(jié)合自焙糊電極技術(shù)的使用，可為黃磷企業(yè)帶來節(jié)能降耗，企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的極大收益。
本文因應(yīng)本次節(jié)能減排會(huì)議的要求而作，如有疏漏不到之處，敬請(qǐng)輔正交流。
為了推動(dòng)磷化工生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，降低磷爐生產(chǎn)運(yùn)行成本，開發(fā)使用自焙電極技術(shù)，是本文予以簡(jiǎn)述的技術(shù)目的。
在我國(guó)隨著工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)的日漸成熟，以一臺(tái)15000kva~20000kva磷電爐為例，按每年使用200噸石墨電極計(jì)算，其生產(chǎn)運(yùn)行成本在520萬元之間。為降低磷爐的生產(chǎn)運(yùn)行成本，突破本土磷爐建設(shè)的大型化，采用自焙電極技術(shù)和結(jié)合多項(xiàng)新工藝、新技術(shù)的整合使用，達(dá)到降低礦熱電爐運(yùn)行成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平，成為貴州康格力炭素材料有限開發(fā)開發(fā)自焙電極技術(shù)的技術(shù)追求。
二零零八年在我公司的努力下，利用我公司研制成功的特種自焙糊（可應(yīng)用于1000~1700mm以上自焙電極）技術(shù)，會(huì)同有關(guān)科技人員在四川磷業(yè)有限公司新建的20000～22000kva磷電爐（實(shí)為30000kva），大中型磷爐上采用自焙電極技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工。四川磷業(yè)有限公司原有磷爐兩臺(tái)，擁有18000kva黃磷裝置的生產(chǎn)能力。該廠自然資源豐富、具備電力、磷礦石、無煙煤礦山等優(yōu)勢(shì)資源，領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)極富創(chuàng)新能力。自焙電極技術(shù)在該廠的實(shí)施，奠定了該廠的技術(shù)發(fā)展進(jìn)步和提高了該企業(yè)的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。自焙電極技術(shù)的開發(fā)使用，將為我國(guó)磷化工大中型磷爐生產(chǎn)工藝技術(shù)的發(fā)展，開辟節(jié)能降耗的新途徑。
在國(guó)外大型礦熱爐的冶煉工藝中自焙電極技術(shù)早已開發(fā)使用，在充分考察和融會(huì)國(guó)內(nèi)外大中型電爐采用自焙電極成功的前提下，結(jié)合國(guó)內(nèi)大中型磷爐的現(xiàn)有工藝技術(shù)水平，完成對(duì)國(guó)內(nèi)黃磷生產(chǎn)企業(yè)的新建和技改，以利于我國(guó)磷爐技術(shù)的大型化及工業(yè)水平技術(shù)的提高。
二、黃磷爐專用tzh自焙電極技術(shù)概況
黃磷爐采用自焙電極技術(shù)是為適應(yīng)我國(guó)磷爐大中型化、規(guī)范化和技術(shù)發(fā)展進(jìn)步的要求而創(chuàng)新推出的又一新技術(shù)，黃磷爐用自焙電極技術(shù)的開發(fā)使用，直接反應(yīng)在國(guó)家調(diào)整企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，國(guó)家的資源政策等等因素之下，我國(guó)磷化工企業(yè)為降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，亦以發(fā)展的一種新的大型礦熱電爐冶煉生產(chǎn)的工藝技術(shù)。
大中型磷爐采用自焙電極技術(shù)，雖在我國(guó)早有先例，如廣西柳城1975年建成的兩臺(tái)15000kva磷爐，只因受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù)工藝，設(shè)備、特種炭素自焙糊等因素未能達(dá)到良性運(yùn)轉(zhuǎn)。之后，國(guó)內(nèi)于上世紀(jì)八十年代、九十年代相繼引進(jìn)國(guó)外54000kva和80000kva等使用自焙電極的大型礦熱電爐，結(jié)束了我國(guó)無大型礦熱電爐的歷史。但引進(jìn)的大型自焙電極磷爐投資建設(shè)成本極高，如上列兩臺(tái)引進(jìn)的自焙電極磷爐投資均在人民幣10億元以上，這對(duì)國(guó)內(nèi)磷化工行業(yè)而言，投資成本巨大。（雖說引進(jìn)磷爐的磷產(chǎn)量較高，單臺(tái)日產(chǎn)接近100噸黃磷產(chǎn)品）。
為了發(fā)展中國(guó)的磷化工產(chǎn)業(yè)，走我國(guó)大型磷電爐自焙電極之路，貴州康格力炭素材料有限公司會(huì)同相關(guān)公司和相關(guān)的工程技術(shù)人員勇于學(xué)習(xí)，精于研究，大膽創(chuàng)新，研制成功了黃磷爐專用的（1000~1700mm）的thz~自焙電極糊。
自焙電極技術(shù)在四川化工公司30000kva磷爐上的使用，必將打破國(guó)外對(duì)我國(guó)磷爐大型化及其工藝技術(shù)的發(fā)展封鎖，為中國(guó)磷化工電爐技術(shù)的做出新的貢獻(xiàn)。
采用磷爐自焙電極技術(shù)專用糊簡(jiǎn)介；
一般意義上的自焙糊又稱電極糊，廣泛用于大、中、小型鐵合金冶煉爐，用來冶煉鋁、鎳、鐵合金、電石等產(chǎn)品。
本黃磷爐專用非標(biāo)tzh自焙電極糊是與上述自焙電極糊不同技術(shù)含量，不同經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的特制糊，本專用糊所制電極材料應(yīng)具有較高品質(zhì)的物理化學(xué)特性，對(duì)制糊材料有嚴(yán)格的要求；
1、tzh理化指標(biāo)
(1)、導(dǎo)電率
(2)、熔點(diǎn)
(3)、熱膨脹系數(shù)
(4)、高溫條件下的機(jī)械強(qiáng)度
(5)、其它特殊的性質(zhì)。
2、黃磷爐用非標(biāo)tzh自焙電極的制作（略）
三、本項(xiàng)目設(shè)計(jì)要求的tzh（非標(biāo)特種糊）理化指標(biāo)（略）
四、tzh磷爐自焙電極焙燒后的理化指標(biāo)：（略）
五、tzh磷爐自焙電極的其他工藝要求（略）
六、tzh磷爐自焙電極技術(shù)的工藝操作（略）
七.、對(duì)原料的要求（相關(guān)簡(jiǎn)述）
黃磷電爐生產(chǎn)中，磷礦石的品位在生產(chǎn)中是一個(gè)重要指標(biāo)，生產(chǎn)中對(duì)其有較嚴(yán)格的要求。在實(shí)際生產(chǎn)中混合料中的p2o5含量每降低1％，每噸磷消耗電力增加約在300～500度。磷回收率下降0.5％左右，生成的爐渣量也增加。其品位的波動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致爐況不穩(wěn)定，影響操作。
磷礦石粒度對(duì)反應(yīng)的影響主要有三個(gè)方面：
①影響爐氣阻力大小;
②影響爐料的導(dǎo)電率及爐料分布；
③影響反應(yīng)速度；
還原劑（無煙煤、焦煤）對(duì)反應(yīng)的影響
還原劑在磷爐反應(yīng)中一方面參與反應(yīng)，另一方面是起到導(dǎo)電的作用。所以，煤的種類，加工對(duì)焦炭的性能影響較大，而其用量、粒度、又直接影響到磷爐內(nèi)部的反應(yīng)。
無煙煤或焦用量對(duì)還原過程的影響（見下表）
炭加入量為理論需要的百分?jǐn)?shù)
磷酸鹽的還原劑
炭量用量的多少直接影響電爐的操作，電極的位置、爐渣含磷量，磷鐵含磷量，磷礦石的還原率以及電爐的使用壽命。炭的配比值過大，爐料導(dǎo)電能力增加，電極提高，爐內(nèi)壓力大，氣體含塵量多、爐底溫度低、出渣困難。炭的用量不足，爐內(nèi)還原反應(yīng)差，爐渣含磷量高，帶走熱量多，電耗增加，磷收率下降。由于炭的用量不足，磷酸三鈣會(huì)與炭素爐襯發(fā)生反應(yīng)，腐蝕爐膛，危及爐子壽命。
炭的過量系數(shù)控制在～％為宜。其粒度可控制在～mm之間。
磷礦石中含fe2o3>％，硅石中>％，無煙煤（或）焦炭不>％。
酸度值應(yīng)控制在~左右。
八、磷爐自焙電極的操作控制（略）
九、自焙電極技術(shù)的應(yīng)用及運(yùn)行成本
自焙電極技術(shù)應(yīng)用于大中型黃磷電爐相對(duì)于其使用石墨電極，從磷爐的設(shè)計(jì)到工藝控制都有較大的差別，尤其在運(yùn)行成本上，自焙電極技術(shù)技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)，采用自焙電極技術(shù)，還可以極大的提高和改善磷爐的冶煉工藝，操作工藝、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等等。如以一臺(tái)20000kva磷電爐為例；
1）、該爐如使用石墨電極，以每年耗用250噸為準(zhǔn)，按現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)每噸20000（綜合價(jià)）元計(jì)價(jià)，僅此一項(xiàng)，年需投入運(yùn)行成本500萬元。
2）、該爐如使用自焙電極技術(shù)，以每年耗用400噸磷爐專用tzh自焙電極為準(zhǔn)，按每噸~元計(jì)價(jià)，年需投入220萬元。
通過上列（1）、（2）的運(yùn)行成本的比較，采用自焙電極技術(shù)每年可為企業(yè)降低運(yùn)行成本約300萬元。
十、黃磷生產(chǎn)節(jié)能降耗途徑及整合技術(shù)的應(yīng)用
如何降低黃磷生產(chǎn)成本說到底是一個(gè)系統(tǒng)工程，每噸黃磷的理論電耗指標(biāo)約為6500kv.h。但實(shí)際生產(chǎn)中的電耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)數(shù)據(jù)。在有關(guān)的參考文獻(xiàn)中，通過對(duì)其熱平衡進(jìn)行測(cè)試后，電爐黃磷生產(chǎn)中熱損失部分（變壓器、短網(wǎng)、爐蓋、爐殼）占總能耗的10~13、8 ，其數(shù)量不小。另外，由于受到設(shè)備制造、裝置投資、工藝及技術(shù)條件等因素的影響，再加上爐渣所帶走的熱量最大達(dá)到29 ，因而降低渣溫，減少渣量是降低能耗的有效途徑。
黃磷電爐采用整合技術(shù)進(jìn)行新建、大修是節(jié)能降耗的較好途徑。在實(shí)際的技術(shù)使用上，這些技術(shù)可分為以下幾種；
優(yōu)化爐體的幾何尺寸。
二、采用高效節(jié)能的保溫材料，以增加磷爐的保溫性能。如爐蓋可采用耐高溫整體澆注材料后（紅柱石不定型耐火材料），可以去掉爐蓋上的不銹鋼爐蓋。其爐體亦可采用整體澆注，以增加整個(gè)爐體的保溫性能，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
采用泥磷內(nèi)循環(huán)回收技術(shù)，以降低電耗。
采用三組變壓器供電，縮短短網(wǎng)行程，優(yōu)化電路控制系統(tǒng)（采用自動(dòng)控制技術(shù)）。
原料采用精料入爐，增加焙燒系統(tǒng)。
通過上例技術(shù)的整合，再結(jié)合自焙糊電極技術(shù)的使用，可為黃磷企業(yè)帶來節(jié)能降耗，企業(yè)技術(shù)進(jìn)步的極大收益。
本文因應(yīng)本次節(jié)能減排會(huì)議的要求而作，如有疏漏不到之處，敬請(qǐng)輔正交流。
