煉鐵安全技術(shù)淺析

張欽京 張嬋

摘要：煉鐵是鋼鐵生產(chǎn)中的重要組成部分，其生產(chǎn)過程中涉及的設(shè)備、物料眾多，工序復雜，作業(yè)條件相對惡劣，危險有害因素較多，易發(fā)生多種安全事故。本文將結(jié)合煉鐵生產(chǎn)的特點對其安全技術(shù)作簡要的定性分析。

關(guān)鍵詞：煉鐵 高爐 安全技術(shù)

一、 煉鐵安全生產(chǎn)的主要特點

煉鐵生產(chǎn)所需的原料、燃料，生產(chǎn)的產(chǎn)品與副產(chǎn)品的性質(zhì)，以及生產(chǎn)的環(huán)境條件，給煉鐵人員帶來了一系列潛在的職業(yè)危害。例如，在礦石與焦炭運輸、裝卸，破碎與篩分，燒結(jié)礦整粒與篩分過程中，都會產(chǎn)生大量的粉塵；在高爐爐前出鐵場，設(shè)備、管道布置密集，作業(yè)種類多，人員較集中，危險有害因素最為集中，如爐前作業(yè)的高溫輻射，出鐵、出渣會產(chǎn)生大量的煙塵，鐵水、熔渣遇水會發(fā)生爆炸；開鐵口機、起重機造成的傷害等；煉鐵廠煤氣泄漏可致人中毒，高爐煤氣與空氣的混合物遇明火或高熱可發(fā)生爆炸，其爆炸威力很大；噴吹煙煤粉可發(fā)生粉塵爆炸；等等。

二、 煉鐵生產(chǎn)的主要安全技術(shù)

（一） 高爐裝料系統(tǒng)安全技術(shù)

裝料系統(tǒng)將原料是按煉鐵要求的原料配比混配，連續(xù)輸送給高爐進行冶煉。裝料系統(tǒng)包括原料燃料的運入、儲存、放料、輸送以及爐頂裝料等環(huán)節(jié)。裝料系統(tǒng)應盡可能減少裝卸與運輸環(huán)節(jié)，提高機械化、自動化水平，使之安全運行。

（1）運入、儲存與放料系統(tǒng)。大中型高爐的原料和燃料多采用膠帶機運輸，若儲礦槽未鋪設(shè)格柵或格柵不全、格柵孔隙過大，周圍沒有欄桿，人行走時有掉入槽內(nèi)的危險；料槽形狀不當，存有死角，需要人工清理；內(nèi)襯磨損，進行維修時勞動條件差；料閘門失靈常用人工捅料，如料塊突然崩落往往造成傷害。放料時粉塵濃度很大，作業(yè)環(huán)境差。因此，儲礦槽的結(jié)構(gòu)應是永久性的、堅固的。各槽的形狀應做到自動順利下料，槽的傾角不應小于50°，以消除人工捅料的現(xiàn)象。金屬礦槽應安裝振動器。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)礦槽，內(nèi)壁應鋪設(shè)耐磨襯板；存放熱燒結(jié)礦的內(nèi)襯板應是耐熱的。礦槽上必須設(shè)置格柵，周圍設(shè)欄桿，并保持完好。卸料口應選用開關(guān)靈活的閥門，最好采用液壓閘門。放料系統(tǒng)應采用完全封閉的除塵設(shè)施。

（2）原料輸送系統(tǒng)。多數(shù)高爐采用料車斜橋上料法，料車須設(shè)有兩個相對方向的出入口，并設(shè)有防水防塵措施。一側(cè)應設(shè)有符合要求的通往爐頂?shù)娜诵刑?。卸料口卸料方向必須與膠帶機的運轉(zhuǎn)方向一致，機上應設(shè)有防跑偏、打滑裝置。膠帶機在運轉(zhuǎn)時容易傷人，必須在停機后，方可進行檢修、加油和清掃工作。

（3） 爐頂裝料系統(tǒng)。以鐘式上料系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)以大鐘為中心，由大鐘、料斗、大小鐘開閉驅(qū)動設(shè)備、探尺、旋轉(zhuǎn)布料等裝置組成。采用高壓操作必須設(shè)置均壓排壓裝置。做好各裝置之間的密封，特別是高壓操作時，密封不良不僅會使裝置的部件受到煤氣沖刷，縮短使用壽命，甚至會出現(xiàn)大鐘掉到爐內(nèi)的事故。料鐘的開閉必須遵守安全程序。為此，有關(guān)設(shè)備之間必須聯(lián)鎖，以防止人為的失誤。

（二） 高爐安全操作技術(shù)

（1）開爐的操作技術(shù)。開爐處理不當極易發(fā)生事故。開爐前應做好如下工作：進行設(shè)備檢查，并聯(lián)合檢查；做好原料和燃料的準備；制定烘爐曲線，并嚴格執(zhí)行；保證準確計算和配料。

（2）停爐的操作技術(shù)。停爐過程中，煤氣中的一氧化碳濃度和溫度逐漸增高，再加上停爐時噴入爐內(nèi)水分的分解使煤氣中氫濃度增加。為防止煤氣爆炸，應做好如下工作：處理煤氣系統(tǒng)，以保證該系統(tǒng)蒸汽暢通；嚴防向爐內(nèi)漏水。在停爐前，切斷已損壞的冷卻設(shè)備的供水，更換損壞的風渣口；利用打水控制爐頂溫度在400℃～500℃之間；停爐過程中要保證爐況正常，嚴禁休風；大水噴頭必須設(shè)在大鐘下。設(shè)在大鐘上時，嚴禁開關(guān)大鐘。

（三） 煤粉噴吹系統(tǒng)安全技術(shù)

高爐煤粉噴吹系統(tǒng)最大的危險是可能發(fā)生爆炸與火災。

為了保證煤粉能吹進高爐又不致使熱風倒吹入噴吹系統(tǒng)，應視高爐風口壓力確定噴吹罐壓力?；旌掀髋c煤粉輸送管線之間應設(shè)置逆止閥和自動切斷閥。噴煤風口的支管上應安裝逆止閥，由于煤粉極細，過久儲存容易自燃，停止噴吹時，噴吹罐內(nèi)、儲煤罐內(nèi)的儲煤時間不能超過8～12h，其中，煙煤粉不應超過8h。煤粉流速必須大于18m/s。罐體內(nèi)壁應圓滑，曲線過渡，管道應避免有直角彎。

為了防止爆炸產(chǎn)生強大的破壞力，噴吹罐、儲煤罐應有泄爆孔。

噴吹時，由于爐況不好或其他原因使風口結(jié)焦，或由于煤槍與風管接觸處漏風使煤槍燒壞，這兩種現(xiàn)象的發(fā)生都能導致風管燒壞。操作時應該經(jīng)常檢視，及早發(fā)現(xiàn)和處理。

（四） 供水與供電安全技術(shù)

高爐是連續(xù)生產(chǎn)的高溫冶煉爐，不允許發(fā)生中途停水、停電事故。必須采取可靠的措施，保證安全供水、供電。

（1）供水系統(tǒng)安全技術(shù)。高爐爐體、風口、爐底、外殼、水渣等必須連續(xù)給水，一旦中斷便會燒壞冷卻設(shè)備，發(fā)生停產(chǎn)甚至設(shè)備報廢的重大事故。大中型高爐應采取以下安全供水措施：供水系統(tǒng)設(shè)有一定數(shù)量的備用泵；所有泵站均設(shè)兩路電源；設(shè)置供水的水塔，以保證柴油泵啟動時供水；設(shè)置回水槽，保證在沒有外部供水情況下維持循環(huán)供水；在爐體、風口供水管上設(shè)連續(xù)式過濾器；供、排水采用鋼管，以防破裂。

（2）供電安全技術(shù)。不能停電的儀器設(shè)備，萬一發(fā)生停電時，應考慮人身及設(shè)備安全，設(shè)置必要的保安應急措施。設(shè)置專用、備用的柴油機發(fā)電組。

計算機、儀表電源、事故電源和通訊信號均為保安負荷，各電器室和運轉(zhuǎn)室應配緊急照明用的帶蓄電池應急燈。

（五） 高爐維護安全技術(shù)

高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的，任何非計劃休風都屬于事故。因此，應加強設(shè)備的檢修工作，盡量縮短休風時間，保證高爐正常生產(chǎn)。

為防止煤氣中毒與爆炸應注意以下幾點：

（1）在一、二類煤氣作業(yè)前必須通知煤氣防護站的人員，并至少有2人以上進行作業(yè)。在一類煤氣作業(yè)前還須進行空氣中一氧化碳含量的檢驗，并佩戴空氣呼吸器。

（2）在煤氣管道上動火時，須先取得動火票，并做好防范措施。

（3）進入容器作業(yè)時，應首先檢查空氣中一氧化碳的濃度，作業(yè)時，除要求通風良好外，還要求容器外有專人進行監(jiān)護。作業(yè)人員還應配備便攜式一氧化碳的濃度報警儀。

三、 煉鐵生產(chǎn)事故的預防措施和技術(shù)

煉鐵廠煤氣中毒事故危害最為嚴重，死亡人員多，多發(fā)生在爐前和檢修作業(yè)中。預防煤氣中毒的主要措施是提高設(shè)備的完好率，盡量減少煤氣泄漏；在易發(fā)生煤氣泄漏的場所安裝煤氣報警器；進行煤氣作業(yè)時，作業(yè)人員佩帶便攜式煤氣報警器，并派專人監(jiān)護。

四、 結(jié)束語

綜上所述，煉鐵是典型的冶金生產(chǎn)工藝，其存在的危險有害因素包括中毒、火災、爆炸、高溫燙傷、機械傷害、起重傷害、觸電、高處墜落等。管理人員和現(xiàn)場操作人員應對此詳細了解，重點防范。

煉鐵的安全管理，應首先從設(shè)備設(shè)施本身的安全裝置、設(shè)施的配備和完善入手，其次應從管理人員和現(xiàn)場操作人員的專業(yè)知識、作業(yè)資格和安全知識培訓、考核入手，同時，還應保證安全管理制度、安全操作規(guī)程和事故應急預案的健全和落實到位。如此三管齊下，才能保障生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全。

參考文獻

【1】 舒軍、李曉飛等 煉鐵安全規(guī)程【S】煤炭工業(yè)出版社 2005

【2】 向亞云 鋼鐵冶煉技術(shù)工藝常見疑難問題解答及處理方法【M】 中國科技文化出版社 2005

【3】 王藝慈 煉鐵原料【M】 化學工業(yè)出版社 2008

【4】 中冶京誠工程技術(shù)有限公司等 高爐噴吹煤粉工程設(shè)計規(guī)范【S】 中國計劃出版社 2011