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1、摘 要 作为一个三高行业，电石行业自从引进国内后，就面临着各种各样的威胁和挑战，近年来，技术水平的发展带动了电石行业的进步，但同时电石行业的发展仍受到很大的限制。本设计立足于榆电阳光化工有限责任公司，通过对工艺流程的分析和优化，对该公司的生产工序进行优化设计，尽量减少搬运和时间和距离；同时结合该公司的生产实际情况对厂区的布置进行了分析和改善，使得生产流程更加顺畅，以提高生产效率，降低生产成本。最后结合人因工程对工人的工作环境进行了分析并提出一定的措施，以达到降低操作工人身体损害的概率。关键词：电石，工序分析，工厂布置，工作环境ABSTRACTHigh as a three-sector, si
2、nce the introduction of domestic calcium carbide industry, it is faced with a wide range of threats and challenges, in recent years, the development of the technological level of the calcium carbide industry-led progress, but at the same time the development of calcium carbide industry is still a lo
3、t of restrictions. The design based on the Yu Dian Yang Guang Chemical Limited liability company. Through the analysis and optimization of the production process, the companys manufacturing processes are to be optimized, in order to minimize the handling time and distance; At the same time, combinin
4、g the companys actual situation of production on the factory layout analysis and improvement, making the production process more smoothly in order to increase productivity and reduce production costs. Finally, the article carry out the analysis and proposed certain measures on the work environment i
5、n order to achieve lower the probability of physical harm of operating workers .KEY WORDS: calcium carbide, process analysis, plant layout, work environment目 录第一章 导论41.1设计背景41.1.1电石行业现状41.1.2榆电阳光化工有限责任公司现状71.2该设计的目的及现实意义71.3设计结构11第二章 工序分析及优化122.1工序分析理论概述122.1.1工序分析的定义122.1.2 工序分析的目标122.1.3 工序分用符号：12
6、2.2 榆电阳光车间生产流程132.3生产流程问题分析162.3.1流程程序分析的技巧162.3.2实际问题分析162.4生产流程优化172.4.1 ECRS四大原则172.4.2生产流程优化的目标172.4.3改善措施：19第三章 工厂设施布置及优化223.1设施布置和规划223.2工厂布置现状分析243.3工厂平面布置优化25第四章 工厂人因环境分析304.1高温304.1.1高温的定义分类304.1.2高温作业对机体生理功能的影响314.1.3高温作业环境的改善324.2噪声334.2.1噪声的定义分类334.2.2噪声对机体的影响334.2.3噪声的控制344.3粉尘354.3.1生产
7、性粉尘的概念分类354.3.2生产性粉尘的危害354.3.3粉尘的防治36第五章结论37致 谢38参考文献39第一章 导论1.1设计背景1.1.1电石行业现状电石化学名为碳化钙，分子式为CaC2，是化学工业及金属气焊，气割必不可少的重要原料，我国国内每年产量约为1300多万吨，其中70%用于生产PVC，15%用来水解生产乙炔气体，10%用于其它化工产业，如化肥，农药等的生产，其余的用在炼钢脱硫等工业中。电石外观为灰色，或褐色块状固体，是有机合成化学工业的基本原料，利用电石为原理可以合成一系列的有机化合物，为工业，农业，医药提供原料。工业电石的主要成分是碳化钙，其余为游离氧化钙，碳以及硅，镁，铁
8、，铝的化合物及少量的磷化物和硫化物。工业用电石纯度约为70%-80%。电石的化学性质非常活泼，遇水激烈分解产生乙炔气和氢氧化钙，并放出大量热。电石行业属于典型的煤化工行业，是个带电，高温，高能耗，高污染的产业，尤其以电石炉尾气大量排放造成的环境污染和资源浪费备受关注，据资料统计，我国每年生产的电石炉尾气超过150亿立方米，绝大部分都被放空或“点天灯”，每年因此相当于损失240万吨标准煤。同时排放1200万吨二氧化碳和90余万吨粉尘。对环境造成很大的影响。电石行业最先兴起于国外，1862年由Hare和Wohler在实验室从Zn,Ca与C之合金首次制得CaC2，并在三十年后经Moisson和Wil
9、lson用CaO和煤在电炉中制得CaC2，并在1892年取得专利权。1895年美国兴建了第一个容量为300KVA的间歇式单相电石炉，随后不久改建成连续式单相炉，直到1905-1906年左右才首建连续的园型开放式三相电炉。后几经改进，电极直径得到扩大，从而使三相开放式电石炉容量扩大到20000KVA。电石生产的发展一向与其应用领域的开发紧密相连。应用初期，电石只供照明，之后扩展其应用于金属切割和焊接。到第一次世界大战结束延至20年代，以电石乙炔为原料的有机合成工业迅速发展，从而改变了电石的应用结构。直到第二次世界大战前，主要用于制造CaCN2,其次是供金属焊接，切割和照明，而耗于有机合成还只占2
10、0%左右。待进入50年代末，有机合成占到了60%，金属切割与焊接只占22%，而原据首位的CaCN2已退居其末。有机合成工业的迅速发展，推进了电石炉的大容量化进程。带有吸气罩能排除大部分炉气以减少炉面燃烧的半密闭电石炉是第二次世界大战前后建立的一批过渡型大容量电石炉，其容量增至40000KVA。最有工业价值的变革是战后西德的Demag型密闭炉和挪威的Elekm型密闭炉，该型电石炉迅速被许多先进工业国家所采用。到60年代中末期，以电石乙炔合成工业为中心的电石工业达到了历史上的顶峰。但从1957年石油化工开始兴起之日，就为电石工业之进一步发展埋下了危机。60年代末以后，一向以电石乙炔为原料的有机合成
11、，几乎都转向以廉价石油为原料的合成路线，其次，许多新兴的化学肥料也顶替了氰氨化钙，在焊接领域也部分的排挤了传统的电石乙炔市场，电石生产被迫大幅度下降。73年第四次中东战争之后，石油减产，大幅度提价，发生了世界性经济危机。这种情况下，电石仍然恢复为乙炔化工的重要原料。但这种波动让们对电石的可靠性供应引起了普遍性的关注，问题的症结在于如何降低电石成本。当今之世，各国都在不懈探索开发电石应用的新领域。国外已广泛使用电石，焊接切割多已改用溶解乙炔，以及制造导电橡胶等精细化产品。然而东方化工方兴未艾，合成气化学的开发工业化迫在眉睫，使得电石乙炔工业前途仍在危机之中。我国是个地大物博，资源丰富的国家，凭借
12、着资源的优势，我国工业合成的发展逐渐形成了一定的规模。解放前我国几乎无电石工业，解放初期只在四川，山东，河北等地有小型的电石厂，容量不过三五千瓦。1949年至51年期间在吉林修建了两座2250KVA开放型电石炉，“一.五计划”期间经改造扩建以及从苏联引进40000KVA半密闭型电石炉于57年投产，从而吉林电石厂成为国内最大的电石生产基地。58年以后，上海，北京，安徽，福建等地建成中型电炉数十座。随着以电石乙炔为原料的有机合成工业在全国兴起，截止2004年全国共有175家电石厂。设备总容量为798370KVA，年生产能力为160万吨。现今，我国电石行业的设备水平得到了很大的提升。但人员技术水平仍
13、旧停滞不前。主要是由于电石行业属于三高行业（高能耗，高温，高带电），生产设备较为落后，生产环境恶劣，导致初期的技术和管理人员严重短缺，该行业人员普遍水平和综合素质较低。进入九十年代后，电石行业的生产设备水平有了一定的提高，但人员的专业技术水平和综合素质仍旧停滞不前，主要原因是电石行业没有专业的人才培训基地和人员培训制度，只能沿用旧时的“师傅带徒弟”来实现新员工的培训，完全是依靠个人的经验来进行知识的传授，因而直接导致了电石行业主要工艺电石炉的不良运行，这在很大程度限制了电石行业的发展。近年来，国家一直提倡节能，环保，同时也不断出台了新的政策和法规来规范电石行业的发展。其中最主要的就是关于密闭电
14、石炉技术的引进。密闭电石炉是对内燃型炉的改进，电石行业发展的初期主要采用的就是内燃型电石炉，内燃型炉的炉盖是开放的，因而尾气就能直接排放在大气中，无法进行回收，只有在出炉口等处可进行部分回收，这样做不仅污染环境，同时也是一种资源的浪费。而密闭炉可以在节能和环保方面做得更好，由于电石炉是密闭的，方便尾气集中回收和处理，并进行进一步的利用。90年以后，我国的电石行业大概有10%-15%的电石厂采用密闭炉，进入20世纪后，密闭炉得到了推广，目前我国电石行业的密闭炉使用达到了50%，尽可能的减少了电石生产对环境的污染和对资源的浪费。90年后，我国电石行业约有10%-15%的密闭炉。目前，密闭炉的推广达
15、到了约50%。但由于专业技术人员的缺失，90%的密闭炉运行情况都不是很好。80年代以来，我国从国外共引进九台密闭炉，除一台爆炸外，其余的都运行不良，某些技术参数并不能达到标准。国内通过对公司的产品进行模仿改装，生产了新的密闭炉，但依然运行不良。就以电石生产耗电来说，生产一吨电石的电耗为3050KVA，但90%的公司都达不到这个指标，该行业大多数公司生产1吨电石的最低电耗为3500KVA，基本电耗为3700KVA。对比可以得到我国电石行业的发展仍和国外同行业的公司有很大的差距。1.1.2榆电阳光化工有限责任公司现状榆电阳光化工有限责任公司位于店塔镇板定梁村，是经省发改委批准2*21000KVA的密闭电石炉项目，该项目于2006年9月建成投产，年产一级电石8.4万吨。2007年又投资3000万建成1*6000KW的尾气发电机组，为公司提供电能和蒸汽，而且实现了节能环保和资源综合利用。公司现有两座容量为21000KVA的密闭电石炉，一座属于闲置状态。年生产电石5万吨，年电耗3000KWh/t。电石冷却之后
