煉鉛奧斯麥特爐尾氣的預(yù)防

馬忠旭， 姜有澤

（1.甘肅有色冶金技術(shù)學(xué)院， 甘肅 金昌 737100；

2.蘭州金川新材料科技股份有限公司， 甘肅 金昌 737100）

尾氣處理的風(fēng)險體現(xiàn)在如若氣體控制失效對工作人員和設(shè)備的影響。爐體的安全控制需要將瓦斯泄露至周圍環(huán)境和大氣中的時間降到最低。維持安全級別系統(tǒng)和器件需要確保足夠的安全，并且符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。在噴槍被關(guān)閉的情況下，爐體氣體控制的突然失效將顯露許多嚴(yán)重的潛在事故如火焰、煙霧、高熱廢氣、會從爐體較高部分溢出。在這種情況下，建議人員離開工作臺從安全出口撤離，如沒有監(jiān)管人員的允許不得再次進(jìn)入。

配備煙氣凈化系統(tǒng)的目的是為了移除從給料系統(tǒng)和材料轉(zhuǎn)運(yùn)沖洗點(diǎn)以及出渣口的收集點(diǎn)逃逸的灰塵和氣體。密封裝置是作為系統(tǒng)的一部分安裝的但是不僅僅限于頂替金屬的未使用的室口（燃燒室口，樣品室口），噴槍口密封，給料口密封單元，出渣平臺和傳送系統(tǒng)等。為了維護(hù)一個良好的爐體操作環(huán)境將設(shè)備維持在一個良好的狀態(tài)下并按要求使用是非常重要的。密封不嚴(yán)密將導(dǎo)致設(shè)備廢棄或不能使用。如果這些系統(tǒng)未被安裝，操作或維持的話，將導(dǎo)致環(huán)境變壞，個人受到煙氣和廢氣的侵蝕。

1 尾氣污染防控分析

1.1 二氧化硫

二氧化硫主要是化石燃料，礦/精礦和給料物質(zhì)中含有硫在燃燒或處理過程釋放出來的[1]。

二氧化硫（SO2）是無色，活潑的氣體，它有刺激性氣味，并且是有毒氣體[2]。根據(jù)研究顯示二氧化硫能夠引起肺部問題并加重呼吸道疾?。ㄓ绕涫侵夤苎祝┎⑶矣绊懛尾孔陨砬鍧嵞芰?。在對哮喘的重癥呼吸道疾病時更為嚴(yán)重[3]。吸入二氧化硫會造成眼睛喉嚨和支氣管的疼痛，可以引起呼吸的不規(guī)律。在一些情況下，吸入后會導(dǎo)致肺部的水腫。二氧化硫在短期內(nèi)就能夠表現(xiàn)出較大的呼吸問題。

二氧化硫會存在于奧斯麥特的氣體管道和操作過程中的爐內(nèi)氣體中。當(dāng)爐內(nèi)壓力變?yōu)檎禃r，也可能存在于爐體鄰近的操作夾板中，在爐體接口處有生產(chǎn)氣體排出口在出渣口和產(chǎn)品處理區(qū)域存在濃聚物。

防治二氧化硫的基本方法包括：

1）在負(fù)壓強(qiáng)的情況下操作奧斯麥特爐來限制作為過程廢氣的一部分的二氧化硫。

2）加強(qiáng)奧斯麥特爐的密封來減少過程處理中的揮發(fā)性氣體的溢出。

3）出閘口上方安置裝置來捕獲氣體。

4）使用PPE 如防毒面罩來作為最后一道防線。

對于已經(jīng)吸入二氧化硫氣體的人員的主要處理步驟包括：

1）將病人移動到一個安全溫暖沒有二氧化硫的地方。

2）如果呼吸停止，首選的方案就是嘴對嘴立即進(jìn)行人工呼吸或者使用“氧氣氣袋裝置”或使用當(dāng)時能夠使用的其他裝置。

3）立即執(zhí)行藥物急救。

1.2 一氧化碳

一氧化碳的產(chǎn)生是由于不完全燃燒或者原料中含有碳，一般是由于空氣或氧氣的進(jìn)氣不足。奧斯麥特爐中一氧化碳的產(chǎn)生一般是由于爐內(nèi)碳還原及（或）如果系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置錯誤導(dǎo)致的用于完全燃燒的空氣或氧氣的不足而使得燃料未完全燃燒[4]。

一氧化碳存在于奧斯麥特爐的氣體管道中以及熔爐的爐壁中，也有可能從爐體接口和廢氣排放口溢出。當(dāng)向爐內(nèi)添加不正常的還原劑時一氧化碳濃度會增加。

一氧化碳（CO）是無色，無味的氣體[6]。血紅蛋白與一氧化碳的融合性要遠(yuǎn)高于氧氣，這將導(dǎo)致血紅蛋白快速的與一氧化碳融合形成羧基-血紅蛋白[7]。一氧化碳這一特性將導(dǎo)致人體缺氧而窒息。吸入一氧化碳的性狀有頭痛（最初是前額處）惡心，頭昏眼花，并且反應(yīng)遲鈍，胸部憋悶四肢無力。這將導(dǎo)致逐漸虛弱，昏迷并死亡。人體由于吸入一氧化碳過多而導(dǎo)致快速昏迷，不一定所有癥狀都會顯示出來。高濃度的一氧化碳（高于5×10-3）將產(chǎn)生迅速的影響并且容易在1 min 之內(nèi)昏倒。一氧化碳影響的區(qū)域取決于空氣中一氧化碳的濃度，暴露在一氧化碳中的時間以及身體的強(qiáng)健程度[8]。

從各種不同濃度的一氧化碳中安全撤離的有效時間如表1 所示：

此外必須考慮其他可能出現(xiàn)的有毒性氣體。

在需要較高還原條件的地方，要連續(xù)監(jiān)控爐內(nèi)氣體成分，來及時發(fā)覺一氧化碳的狀態(tài)。尾氣監(jiān)控設(shè)備需要安裝在氣體處理系統(tǒng)中，余熱鍋爐的下游（WHB）。手動的監(jiān)控設(shè)備也必須在爐底可用以防止正壓強(qiáng)氣流或溢出的氣體。

表1 不同濃度一氧化碳安全撤離的有效時間

防止一氧化碳溢出的主要措施包括：

1）連續(xù)監(jiān)控爐子廢氣中的一氧化碳（適當(dāng)?shù)奈恢茫?/p>

2）在負(fù)壓下驚醒窯爐操作防止氣體溢出。

3）確保爐體所有接口都已密封完好來防止?fàn)t體操作過程中氣體的溢出。

4）在進(jìn)入任何空間以前使用有限空間許可系統(tǒng)（包括氣體測試）這樣可以在一氧化碳濃度過高時有所保護(hù)。

處理一氧化碳中毒人員的主要步驟包括：

2016年12月公司控股股東、實(shí)際控制人發(fā)生變更后，積極謀求對主營業(yè)務(wù)的調(diào)整，確立“做產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代大數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能商業(yè)服務(wù)提供商，讓商業(yè)簡單”的企業(yè)愿景，以企業(yè)云服務(wù)、大數(shù)據(jù)應(yīng)用和商業(yè)人工智能賦能核心業(yè)務(wù)應(yīng)用場景的智能商業(yè)戰(zhàn)略。

1）將病人轉(zhuǎn)移到一個安全溫暖的沒有CO 的地點(diǎn)并且立即聯(lián)系醫(yī)療救援。絕對不可以讓病人在周圍漫走或步行至工廠醫(yī)療區(qū)域。為病人保溫直至救援到來。

2）病人不得返回任何氣體區(qū)域，除非得到醫(yī)生的允許，因為一氧化碳在血液中消散的很慢。

3）如果呼吸停止，首選的方案就是嘴對嘴立即進(jìn)行人工呼吸或者使用“氧氣氣袋裝置”或使用當(dāng)時能夠使用的其他裝置。

4）立即執(zhí)行藥物急救。

要防止由于一氧化碳覆蓋爐體及（或）尾氣處理系統(tǒng)而可能存在的爆炸，操作員知道起因以及這種情況下的危害是非常重要的。爐子控制系統(tǒng)的某一模塊設(shè)計中有噴槍或管道或作為爐子給料物質(zhì)為附加的煤炭提供空氣/氧氣的連鎖互鎖程序，目的就是防止?fàn)t子操作過程中廢氣中既有一氧化碳又有氧氣，進(jìn)而可能引起爆炸。

1.3 氧化鉛

氧化鉛主要源自鉛煙塵。當(dāng)溫度達(dá)到鉛熔點(diǎn)以上時，鉛和氧化鉛煙塵便可能產(chǎn)生。當(dāng)奧斯麥特爐處于可控狀態(tài)時（例如負(fù)壓下），鉛蒸汽和氧化鉛通過尾氣收集系統(tǒng)離開爐體。鉛及氧化鉛煙塵的最普遍來源是熔煉爐體內(nèi)的鉛蒸汽以及處理含鉛煙塵、鉛錠和鉛渣時。包括鉛在內(nèi)的所有重金屬，主要通過吸入和食入進(jìn)到人體[9]。

當(dāng)溫度超過鉛的熔點(diǎn)后，鉛會很容易的產(chǎn)生鉛煙氣，并被氧化成氧化鉛，吸入鉛煙塵或蒸汽可能會引起上呼吸道和肺部疼痛。接觸鉛后產(chǎn)生的癥狀如表2 所示。

表2 接觸鉛后產(chǎn)生的癥狀

多數(shù)的吸入問題可以通過通風(fēng)和采取呼吸防護(hù)的辦法避免。對于在鉛車間工作或進(jìn)去的人員，保護(hù)好皮膚和呼吸道（口鼻）是一個最低的要求。預(yù)防和控制鉛接觸的其他方法如下：

1）盡量使奧斯麥特爐負(fù)壓運(yùn)行以避免正常情況下的煙氣外泄。

2）確保爐頂密封以避免外泄。

3）確保所有進(jìn)料及材料轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)（放渣口、溜槽、備用容器及長勺）均設(shè)置有衛(wèi)生保健系統(tǒng)。

4）遵守良好的個人衛(wèi)生習(xí)慣以避免吸食，包括在進(jìn)食、吸煙或者離開工作區(qū)域前洗手、臉、頸和胳膊。

大氣監(jiān)測可以評估出人們吸入的鉛（通常以鉛煙塵和鉛蒸汽或霧狀的形式）含量水平。

初次進(jìn)入含鉛區(qū)域工作的工人，最好進(jìn)行體檢。體檢的主要目的是檢測暴露在含鉛環(huán)境下的工人的健康。體檢不能用來決定是否進(jìn)行和繼續(xù)風(fēng)險控制。通過體檢可以把鉛對人體健康的不利影響降至最低[10]：

1）辨別哪些人需要更仔細(xì)的檢查。這些人因為懷孕或貧血或腎臟疾病等，可能更容易受到鉛中毒的影響。

2）確認(rèn)生物監(jiān)測結(jié)果在正常范圍。

3）檢測出哪些人必須離開含鉛作業(yè)環(huán)境。

4）工人也要定期檢測，主要是測量血液中鉛含量（血鉛水平）。

鉛中毒的主要處理方法是使血鉛高或有中毒征兆的人離開鉛作業(yè)環(huán)境，補(bǔ)充鐵、鈣和鋅化合物。如果員工由于已檢測出血鉛含量提高而離開原作業(yè)場所后，只有當(dāng)鉛含量降低后方可返回含鉛作業(yè)環(huán)境，并且應(yīng)盡量采取措施以避免接觸和吸入。

2 結(jié)語

奧斯麥特?zé)掋U工藝雖然充分利用了氧氣強(qiáng)化熔煉技術(shù)[11]，具有生產(chǎn)效率高、能耗低、自動化水平高、勞動強(qiáng)度低、系統(tǒng)配置緊湊、節(jié)約用地、設(shè)備密閉性好、煙氣含硫濃度高[12]，便于制酸，較好地解決了環(huán)境污染等問題的優(yōu)點(diǎn)，但是工作環(huán)境依然較為惡劣，還存在一線從業(yè)人員血鉛含量高的現(xiàn)象，需要更進(jìn)一步的改進(jìn)。