金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

李鵬舉 高 巖

金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

李鵬舉 高 巖

（河南省冶金研究所有限責任公司，河南 鄭州 450053）

金屬熔煉過程中由于大量存在高溫熔融物，而使其在生產(chǎn)過程中的危險性顯著增高，成為企業(yè)安全生產(chǎn)管理不可忽視的重要問題。本文通過對金屬熔煉過程中的危險源、事故類型、事故原因等進行分析，提出相應(yīng)的控制措施。

熔煉；危險性；措施

鋼鐵、鋁、鎂、鉛、鋅、銅和其他稀有金屬和貴重金屬在熔煉、轉(zhuǎn)運、鑄造等生產(chǎn)過程中，由于存在大量的高溫熔融物，包括熔融金屬（如鐵水、鋼水、鋁液、鉛液、鋅液、銅液等）及其液態(tài)爐渣，因而存在較大危險性。生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場一旦發(fā)生高溫熔融物泄漏、噴濺、墜落、傾翻等意外事故，可能導致爆炸、火災(zāi)、灼燙等事故發(fā)生，從而造成嚴重后果。

1 危險源

根據(jù)危險源在事故發(fā)生發(fā)展過程中的作用，按安全科學理論把危險源分為兩大類。生產(chǎn)過程中存在的，可能發(fā)生意外釋放的能量（能源或能量載體）或危險物質(zhì)稱作第一類危險源。導致能量或危險物質(zhì)約束或限制措施破壞或失效的各種因素稱作第二類危險源。

金屬熔融物通常溫度極高，例如：鐵水溫度為1 350～1 450℃，鋼水溫度在1 600℃，液態(tài)鋼渣溫度為1 500～1 700℃，鋁液溫度在660℃以上，銅液溫度在1 084℃以上，鉛液溫度在328℃以上，鋅液溫度在500℃左右［1］。

在金屬熔煉過程中，高溫熔融物因具有較高的熱能而具有較大危險性，屬于第一類危險源。貯存、運輸、吊運高溫熔融物的容器、車輛、吊具等意外發(fā)生泄漏、傾翻、墜落等導致約束其熱能、動能、勢能的措施失效的因素屬于第二類危險源。

能量意外釋放理論認為，能量或危險物質(zhì)的意外釋放是傷亡事故發(fā)生的物理本質(zhì)。對于金屬冶煉企業(yè)而言，在金屬熔煉過程中，正是由于具有較高熱能、勢能的高溫熔融物（第一類危險源）的意外釋放（如泄漏、噴濺、傾翻、墜落等第二類危險源）而導致事故發(fā)生。

2 事故類型及原因

按照《企業(yè)職工傷亡事故分類》（GB6441-1986）中對傷亡事故的分類，金屬冶煉企業(yè)中由于高溫熔融物的大量存在，在其熔煉、轉(zhuǎn)運、澆注等生產(chǎn)過程中經(jīng)常發(fā)生的主要事故類型有爆炸、火災(zāi)、灼燙、起重傷害等。

2.1 爆炸

在熔煉、澆注過程中，高溫熔融物遇水、遇濕有發(fā)生爆炸的危險。高溫熔融物遇水引起的爆炸屬于物理性爆炸。其爆炸形成過程為：被高溫熔融物覆蓋包圍的水受熱瞬間完全汽化，體積驟增，從而引起容器內(nèi)壓力迅速增加，導致爆炸。在常壓下，當溫度升高到100℃時，水吸收汽化潛熱轉(zhuǎn)變?yōu)樗魵?。當水完全蒸發(fā)后，分子間距增大10～11.447倍，其體積增大約1 603倍。

發(fā)生高溫熔融物遇水、遇濕爆炸的主要原因有：①高溫熔融物以及冶煉渣在轉(zhuǎn)運過程中，覆蓋在有水、油或潮濕的地方而引發(fā)爆炸；②潮濕爐料加入熔爐等引起爐內(nèi)噴濺、爆炸；③含油爐料加入熔爐引起爐內(nèi)爆炸；④因水冷裝置穿、漏，高壓水流入爐內(nèi)發(fā)生爆炸［2］。

2.2 火災(zāi)

高溫熔融物由于具有較高的熱能，遇到可燃物或易燃物極易發(fā)生火災(zāi)。熔煉場所內(nèi)高溫設(shè)備、高溫物料的大量存在，增加了火災(zāi)發(fā)生的可能性。

2.3 灼燙

在熔煉、澆注以及鑄錠、爐渣等高溫物料輸送、轉(zhuǎn)運過程中，現(xiàn)場作業(yè)人員接觸高溫物質(zhì)和高溫設(shè)備的概率較高，存在被高溫物質(zhì)、高熱設(shè)備、高熱氣流灼燙的危險。

2.4 起重傷害

吊運熔融金屬、渣包等使用的起重機械如果設(shè)備選型不當、強度不夠、未進行試驗和例行檢查、操作人員注意力不集中、安全意識不強、違章操作、管理不善等都有可能造成吊物墜落、擠壓等嚴重后果。

3 控制措施

①熔融金屬生產(chǎn)、處置和貯存設(shè)施的附近區(qū)域，運輸線路不得有積水，正上方不應(yīng)有滴水、漏水隱患。在熔煉爐和鑄造機周圍設(shè)置有效的事故坑，可以收集泄漏的高溫熔融金屬。

②原料、輔料不得含有水、油、乳液等液體，在加入熔煉爐之前應(yīng)進行加熱烘干，保持干燥。輸送、轉(zhuǎn)注熔融金屬所使用的設(shè)備、設(shè)施在運輸、轉(zhuǎn)注前必須經(jīng)過充分干燥，并保證暢通。

③吊運高溫熔融金屬的起重機械必須選用具有相應(yīng)生產(chǎn)資質(zhì)廠家生產(chǎn)的合格的冶金鑄造專用起重設(shè)備，并按要求每年進行定期檢驗；吊運線路與建構(gòu)筑物以及作業(yè)人員保持一定的安全距離，不可與其他物體碰撞；會議室、活動室、休息室、更衣室等場所不得設(shè)置在高溫熔融金屬的吊運（運輸）影響范圍內(nèi)。

④企業(yè)應(yīng)建立健全完善的安全生產(chǎn)管理制度和崗位操作規(guī)程，并嚴格執(zhí)行到位。對相關(guān)作業(yè)人員進行安全教育培訓，配備相應(yīng)的勞動防護用品，防止因三違作業(yè)造成事故。

⑤企業(yè)要制定切實可行的高溫熔融物泄漏事故應(yīng)急救援預案，使金屬熔煉過程中發(fā)生的爆炸、火災(zāi)、灼燙、起重傷害等事故得到及時有效的處理，將造成的損失降至最低，影響范圍降至最小。

4 結(jié)語

高溫熔融物是金屬冶煉企業(yè)中第一類危險源，應(yīng)當引起重視，加強管理，采取措施約束、限制、控制第一類危險源，并避免第二危險源的產(chǎn)生。2014年修訂的《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》已將金屬冶煉企業(yè)列入與礦山、建筑施工、道路運輸單位和危險物品的生產(chǎn)、經(jīng)營、儲存單位等傳統(tǒng)高危行業(yè)同等重要的地位，也對企業(yè)提出了更高的安全管理要求。

［1］高玉華，陳傳祥.鎂合金熔煉、鑄造過程的危險性分析［J］.中國安全科學學報，2006（5）：75-78.

［2］王子亮，陳華知.轉(zhuǎn)爐煉鋼爆炸和熔融物噴濺事故分析［J］.河南冶金，1998（4）：63-64.

Hazard Analysis and Control Measures of Metal Melting

Li Pengju Gao Yan
（Henan Institute of Metallurgy Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450053）

In the process of metal smelting,there is a large number of high-temperature melt,so its risk significantly increased.It has become an important issue for enterprise safety management.This paper analyzedthe hazard,accident type and accidentcause,and put forward the control measures.

smelting；hazard；measures

X938

A

1003-5168（2017）09-0051-02

2017-08-01

李鵬舉（1983-），男，碩士，工程師，研究方向：冶金、有色金屬等行業(yè)安全技術(shù)。