冶金生产过程中的高温液体具有温度高,热辐射很强的特性,如铁水、钢水、钢渣、铁渣的温度往往在1250~1670℃左右。在钢铁冶炼过程中,钢水和铁水是高温融熔液体,本身并不致喷溅或爆炸。炼钢过程主要是氧化过程,它的反应主要是钢渣之间的反应,反应速度与温度和气相压力有密切关系。碳氧反应的同时,产生大量一氧化碳气体,产生的气体能否顺利排除,
与熔渣的沸腾有直接关系。熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体,很可能发生爆发性喷溅。熔渣氧化性过高,熔池温度突然冷却后又升高的情况下,也有可能发生爆发性喷溅。高温铁水及熔渣遇水时,水会被加热而迅速汽化,产生铁水和熔渣喷溅与爆炸。
在冶金作业中,发生铁水和熔渣喷溅与爆炸时除了可能直接对人员造成灼烫伤害外,还潜藏着发生爆炸的严重危害,有可能诱发其他二次伤害或事故,给企业造成巨大损失。
1、产生铁水和熔渣喷溅与爆炸的原因是:
(1)在熔池中熔渣过多、渣子粘,流动性不好以及熔池沸腾差的情况下,便加入氧化剂。由
于碳氧反应产生大量一氧化碳气体,因溶渣的粘性太大,使气体不能顺利排除,同时促使溶池产生巨大压力,在此瞬间形成大喷溅或大爆炸。
(2)由于低温操作,在熔池尚未形成一定性能的碱性渣或温度低的情况下,就急于集中往炉内加入氧化剂,所加入的氧化剂未完全起作用浮在熔渣中,当熔池温度上升或从炉门抽管吹氧时,达到碳氧反应条件,突然进行急剧的碳氧化反应,产生大量气体,这些气体不能顺利排除,导致产生大喷溅或爆炸。
(3)由于熔池温度过高或熔池的上下温差大。当炉子倾动或抽管吹氧时,促使熔池形成对流作用而引起激烈反应,产生大喷溅或爆炸。
(4) 高温铁水及熔渣遇水时,水会被加热而迅速汽化,产生铁水和熔渣喷溅与爆炸。
2、发生铁水和熔渣喷溅与爆炸的危害如下:
(1)喷溅出的高温液体造成附近人员灼烫伤害。
(2)喷溅造成金属损失在0.5%~5%,避免喷溅就等于增加钢产量。
(3)喷溅冒烟污染环境。
(4)喷溅的喷出物堆积,清除困难,严重喷溅还会引发事故,危及人身及设备安全。
(5)由于喷溅物大量喷出,不仅影响脱除P、S,热量损失增大,还会引起钢水量变化,影响冶炼控制的稳定性。限制供氧强度的提高。
铁水温度3、发生铁水和熔渣喷溅与爆炸时的应急措施
(1)针对人员伤害的应急措施
人员身上着火,严禁奔跑,相邻人员要帮助灭火;心跳、呼吸停止者,应立即进行心肺复苏;面部、颈部深度烧伤及出现呼吸困难者,应迅速送往医院作气管切开手术;非化学物质的烧伤创面,不可用水淋,创面水泡不要弄破,以免创面感染;用清洁纱布等盖住创面,以免感染;如伤员口渴,可饮用盐开水,不可喝生水及大量白开水,以免引起脑水肿及肺水肿;严重灼伤者,争取在出现休克之前,迅速送医院医治;送伤员前,尽可能提前通知医院做好抢救准备事宜。
(2)针对铁水和熔渣喷溅与爆炸时的应急措施
凡发生高温液体喷溅,应立即停止作业,危险区内严禁有人;发生漏铁、漏钢事故时,要将剩余铁、钢水,倒入备用罐内;高温液体溢流地面遇有乙炔瓶、氧气瓶等易燃易爆物品时,如不能及时搬走,要采取降温措施;溢流、泄漏地面的铁水、钢水在未冷却之前,不能用水扑救,一般采用干粉灭火器;一旦诱发了火灾爆炸等二次事故时应立即设置警戒区,禁止人员进入。
4、预防铁水和熔渣喷溅与爆炸的相关措施
管理措施:
(1)各生产岗位人员必须掌握生产规律,熟悉操作规程,认真观察事故先兆并懂得处置办法。
(2)加强原料的管理和挑选工作,严防爆炸品、密封容器进入炉内。
(3)经常检查冷却系统,保护系统畅通。控制好冷却水压和水量,以防止水冷系统强度不够造成钢板烧穿,导致钢液遇水爆炸。
(4) 炼铁生产车间应严格执行热风炉工作制度,防止由于换炉事故造成热风炉爆炸;炼钢车间要严格执行从补炉、装炉、熔炼到出钢整个生产过程的操作规程,避免由于操作不当造成熔炼过程中的喷溅、爆炸事故。
技术措施
(1)技术规程要求的补炉原则是:高温快补、均匀薄补,烧结牢固。补炉料运来后应及时组织补炉.要保持补炉料温度在140℃左右。防止一次投补大量耐火材料,保持炉床形状和出钢口形状正常,防止剩留残钢、残渣,防止炉床局部上浮。
(2)熔渣碱度要适当,流动性好,沸腾活跃,通常称为高温、薄渣,活跃,沸腾。为此要尽量多放初期渣,提前在熔化期进行,造渣,使熔渣碱度控制在2.0~2.5。
(3)严禁低温操作,并在熔池温度低的情况下,加入氧化剂(矿石,铁皮)。
(4)严禁氧化剂集中和大批量加入,特别要防止所加入的氧化剂未完全进行碳氧反应,又连续加入,同时要注意所加入的氧化剂未反应完全时,不能从炉门插管吹氧。并且要适当控制供给燃料。
(5)控制好熔池温度,防止熔池上下温差过大,防止熔池表面温度过高或过氧化现象产生,顶吹平炉氧距渣面不能超过250mm。
(6)高炉冶炼过程中,炉前操作要及时而又安全地放尽炉渣和生铁,如果铁口维护不好,就会发生铁口堵不上,铁水喷溅等事故。
(7)出铁、出钢时,要事先对铁沟、铁水罐、钢水包、地坑和钢锭模进行加热干燥。严防因潮湿而引起爆炸。
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