轉爐煉鋼噴濺產(chǎn)生原因分析預防措施
一、產(chǎn)生原因
轉爐常見噴濺主要分為爆發(fā)性噴濺、泡沫性噴濺和金屬噴濺。
1爆發(fā)性噴濺產(chǎn)生的原因
熔池內碳氧反應不均衡發(fā)展,瞬時產(chǎn)生大量的CO氣體,這是發(fā)生爆發(fā)性噴濺的根本原因。
碳氧反應:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸熱反應,反應速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和溫度的共同影響。由于操作上的原因,熔池驟然受到冷卻,抑制了正在激烈進行的碳氧反應;供人的氧氣生成了大量(FeO)并聚積;當熔池溫度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚積到20%以上時,碳氧反應重新以更猛烈的速度進行,瞬間排出大量具有巨大能量的CO氣體從爐口排出,同時還挾帶著一定量的鋼水和熔渣,形成了較大的噴濺。在熔渣氧化性過高,熔池溫度突然冷卻后又升高的情況下,就有可能發(fā)生爆發(fā)性噴濺。
2泡沫性噴濺產(chǎn)生的原因
除了碳的氧化不均衡外,還有如爐容比、渣量、爐渣泡沫化程度等因素也會引起噴濺。
在鐵水Si、P含量較高時,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量較大,再加上熔渣中TFe含量較高,其表面張力降低,阻礙著CO氣體通暢排出,因而渣層膨脹增厚,嚴重時能夠上漲到爐口。此時只要有一個不大的推力,熔渣就會從爐口噴出,熔渣所夾帶的金屬液也隨之而出,形成噴濺。同時泡沫渣對熔池液面覆蓋良好,對氣體的排出有阻礙作用。嚴重的泡沫渣可能導致爐口溢渣。顯然,渣量大時,比較容易產(chǎn)生噴濺;爐容比大的轉爐,爐膛空間也大,相對而言發(fā)生較大噴濺的可能性小些。
3金屬噴濺產(chǎn)生的原因
當渣中TFe含量過低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹開后熔渣不能及時返回覆蓋液面,CO氣體的排出帶著金屬液滴飛出爐口,形成金屬噴濺。熔渣“返干”也會產(chǎn)生金屬噴濺。可見,形成金屬噴濺的一些原因與爆發(fā)性噴濺正好相反。
二、預防措施
1正確的槍位控制
在某種程度上復吹轉爐煉鋼的氧槍操作主要是通過槍位的變化來調節(jié)和控制爐渣中有合適的(FeO)含量,以滿足吹煉過程各期的需要。如果(FeO)控制不當,會給吹煉帶來困難,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易噴濺,因此控制噴濺的關鍵就是要控制吹煉槍位。
1.1吹煉前期槍位的調節(jié)和控制
開吹前操作人員應詳細了解以下情況:
a)鐵水成分,主要是硅、硫、磷的含量;
b)鐵水溫度;
c)爐子情況,是新爐還是老爐,是否補爐,裝入量是多少,爐內是否有剩余鋼水和爐渣等;
d)吹煉的鋼種及其對造渣、溫度控制的要求;
e)上一班或上一爐操作情況,現(xiàn)在爐子的液面和爐底等。
對上述情況必須做到心中有數(shù)。前期調節(jié)和控制的原則是早化渣、化好渣。吹煉前期的特點是硅、錳迅速氧化、渣中SiO2濃度大,熔池溫度不高,此時要求將加入爐內的石灰盡快地化好,以便形成堿度≮1.5~1.7的活躍爐渣,以減輕酸性渣對爐襯的侵蝕,并增加吹煉前期的脫硫與脫磷率。為此,應采用較高的槍位,如果槍位過低,不僅因渣中(FeO)低會在石灰表面形成高熔點而且致密的2CaO?SiO2,阻礙石灰的熔化,還會由于爐渣未能很好地覆蓋熔池表面而產(chǎn)生噴濺,當然,前期槍位也不宜長時間過高,以免發(fā)生嚴重噴濺。
正確地控制前期溫度,如果前期溫度低,爐渣中積累起大量的氧化鐵,隨后在元素氧化,熔池被加熱時,往往突然引起碳的激烈氧化,容易造成爆發(fā)性噴濺。在爐溫很高時,可以在提槍的同時適當加一些石灰,稠化熔渣,有時對抑制噴濺也有些作用,但加入量不宜過多,加入的石灰化完后,如果不繼續(xù)加人石灰就應當適當降槍,以便降低∑(FeO),以免在硅錳氧化結束和熔池溫度升高后強烈脫碳時發(fā)生嚴重噴濺。
1.2吹煉中期的槍位控制
吹煉過程槍位控制的基本原則是:繼續(xù)化好渣、化透渣、快速脫碳、不噴濺、熔池均勻升溫。吹煉中期的特點是強烈脫碳,在這個階段中,不僅吹人的氧氣全部用于碳的氧化,而且渣中的氧化鐵也大量被消耗,渣中∑(FeO)的降低將使爐渣的熔點上升,流動性下降,出現(xiàn)“返干”現(xiàn)象,影響硫、磷的去除甚至于發(fā)生回磷現(xiàn)象,噴濺也嚴重,為了防止中期爐渣返干,應該適當提槍,使渣中有適當?shù)摹?FeO)。
1.3吹煉后期的槍位控制
后期的任務是進一步調整好爐渣的氧化性和流動性,繼續(xù)去除硫、磷、使熔池鋼液成分和溫度均勻,穩(wěn)定火焰,便于準確地控制終點,壓槍速度要緩慢,切忌過快,否則會引起噴濺,冶煉低碳鋼,很多采用的是增碳法,所以后期非常注意加強熔池攪拌以加速后期脫碳,均勻熔池的溫度和成分以及降低終渣的∑(FeO)含量。為此在過程化渣不太好,或者中期爐渣返干較嚴重時,后期應首先適當提槍化渣,而在接近終點時,再適當降槍,以加強熔池攪拌,使熔池的溫度和成分均勻化,降低終渣中的∑(FeO),提高金屬和合金收得率并減輕對爐襯的侵蝕。
2合理的爐型控制
保持合理的爐型是在現(xiàn)有技術和設備條件下控制噴濺最有效的方法,如應有適當?shù)臓t底高度和液面,根據(jù)冶煉鋼種采取合適的底吹模式,如果發(fā)現(xiàn)爐底上漲較高,要及時采取措施進行處理,處理爐底操作應采取勤、輕處理原則。
2.1可以采用留渣后,用頂槍進行適當吹掃;
2.2減少濺渣頻率,并適當縮短濺渣時間
2.3連續(xù)冶煉3—4爐低碳鋼,低碳、高氧化鐵渣出鋼。
2.4適當降低爐渣堿度和氧化鎂含量。
2.5做好熱平衡,力求做到熱量略富裕,這樣既能保住終點碳,又不因為熱量太富裕冷卻料用量大噴濺難控制;還可以采用留渣操作,濺渣護爐時不要把爐渣濺干,在爐內留1/3左右的爐渣,剩余的爐渣在下爐吹煉時有利于前期快速成渣,同時減少了冷卻劑的加入量和爐渣的泡沫化程度,并將泡沫化高峰前移,從而達到控制噴濺的目的,在爐渣嚴重泡沫化時,短時間提高槍位,使氧槍超過泡沫的熔池面,用氧氣射流的沖擊破壞泡沫,減少噴濺。
另外禁止超裝,提高準裝入率,穩(wěn)定原材料質量,提高操作水平也是控制噴濺的有效手段;特別是對于中小型轉爐。
篇2:高溫液體噴濺溢出爆炸事故應急處置規(guī)程
一般情況下,應急預案應分層次逐級啟動。事故嚴重時,也可以幾個層次的應急預案同時啟動。
1現(xiàn)場應急處置措施
1.1高溫液體噴濺
(1)人員身上著火,嚴禁奔跑。周圍人員要幫助滅火。
(2)心跳、呼吸停止者,應立即心肺復蘇。
(3)面部、頸部深度燒傷及出現(xiàn)呼吸困難者,應迅速送往醫(yī)院設法作氣管切開手術。
(4)非化學物質的燒傷創(chuàng)面,不可用水淋,創(chuàng)面水泡不要弄破,以免創(chuàng)面感染。
(5)用清潔紗布等蓋住創(chuàng)面,以免感染。
(6)如傷員口渴,可飲用鹽開水,不可喝生水及大量白開水,以免引起腦水腫及肺水腫。
(7)嚴重的灼傷者,爭取在休克出現(xiàn)之前,迅速送醫(yī)院醫(yī)治。
(8)送傷員前,盡可能提前通知醫(yī)院做好搶救準備事宜。
2高溫液體溢出與爆炸
1)現(xiàn)場處置
(1)凡發(fā)生高溫液體溢流,應立即停止作業(yè)。危險區(qū)內嚴禁有人。
(2)發(fā)生漏鐵事故時,要將剩余鐵水倒入備用罐內。
(3)高溫液體溢流地面遇有乙炔瓶、氧氣瓶等易燃易爆物品時,如不能及時搬走,要采取降溫措施。
(4)溢流、泄漏地面的鐵水、鋼水在未冷卻之前,不能用水撲救。防止水出現(xiàn)分解,引起爆炸。
2)現(xiàn)場急救
(1)注意傷員全身情況,對呼吸、心搏驟停者,要立即搶救。
(2)有大量出血時要先止血。
(3)開放性骨折時,局部要做好清潔消毒處理。
(4)用紗布將傷口包好,暴露在外邊的骨頭,嚴禁送回人體組織內。
(5)做簡單的骨折固定后,再送醫(yī)院醫(yī)治。脊柱骨折時,嚴禁翻身等亂動傷員;搬運時,要用木板擔架,防止損傷脊髓。
(6)對劇痛難忍的傷者,必要時使用鎮(zhèn)痛劑,以免疼痛引起休克。
3誘發(fā)火災
1)滅火注意事項
(1)高溫液體溢出或泄漏誘發(fā)火災時,因有高溫液體存在,一般不能貿(mào)然采用噴水滅火的方法。
(2)在沒有良好的接地設備或沒有切斷電源的情況下,一般不能用水來撲救高壓電氣設備火災,防止觸電。
(3)一些高溫生產(chǎn)裝置或設備著火時,不宜用直流水撲救。防止突然冷卻,引起設備破壞。
(4)儲存有大量的硫酸、濃硝酸、鹽酸等的場所發(fā)生火災時,不能用直接用水撲救。防止出現(xiàn)放熱引起燃燒。
(5)輕于水且不溶于水的可燃液體火災,不能直接用水撲救。防止液體隨水流散,促使火勢蔓延。
2)逃生注意事項
(1)如果火勢過大過猛,出口通道已經(jīng)被濃煙堵住,且沒有其它線路可走,可用濕衣物等做掩護,貼近地面,匍匐通過濃煙密布的區(qū)域。
(2)當火災無法控制時,要果斷地從安全途徑逃離火場,千萬不要因貪戀錢物而錯失了逃生良機。
(3)穿越煙霧逃生,應盡量低身前進,避免煙霧中毒和高溫灼傷。
(4)穿越毒煙區(qū)逃生,應用折疊的濕毛巾捂住口鼻,減少煙氣吸入。
(5)如必須穿越著火帶逃生,可用水澆濕全身自我保護。
(6)當向下逃生的通道被火封鎖時,可上到高處平臺,等待救援。
(7)火場逃生時,只要強度允許,還可利用建筑物的水管逃生。
(8)當知道門外發(fā)生大火時,出門前一定要用手輕摸門把和門面,如果燙手千萬不能開門,以防煙火傷人。
(9)當被大火困在房間時,應盡快封堵門窗縫隙部位,并不斷潑水冷卻門窗,阻止煙火進入,爭取救援時間。也可設法打開被火面的門(窗)逃生或對外求救。
(10)被困火場,應用電話、呼喊、敲打發(fā)聲、揮舞衣物、打電筒等方式積極向外發(fā)出求教信號,等待救援。
4.鐵水外漏
1)事故類型及特點
(1)鐵水包倒鐵水、吊運過程中發(fā)生鐵水噴濺、鐵水包漏鐵水。
倒鐵水時發(fā)生鐵水噴濺、鐵水包漏鐵水,可能造成火災事故;遇水導致爆炸。因鐵水包處于坑內,且坑內無人,不會造成人員傷害,事故危害低。
鐵水包在吊運過程中發(fā)生漏鐵水事故,由于泄漏部位不同,處置方法不同,可能造成火災事故、遇水導致爆炸事故、處置過程人員傷害等事故。
(2)鐵水扒渣過程中發(fā)生鐵水包漏鐵水。
①鐵水包上部包口處漏鐵水:直接漏至受渣渣罐,會產(chǎn)生鐵水飛濺,對周邊流動作業(yè)人員可能造成傷害,事故危害一般。
②鐵水包中、下部處漏鐵水:鐵水漏出初期危及扒渣位周邊煤氣烘烤裝置、能源介質管道、電氣設備、流動作業(yè)人員等,起重機吊運處理時危及周邊化品料倉、能源介質管道、生產(chǎn)設備、作業(yè)人員及車輛等,極易造成火災、爆炸、人員傷害等事故,事故危害性大。
2)處置措施
一般處置原則:一旦發(fā)生鐵水包漏鐵水,迅速停止受鐵、扒渣等作業(yè),緊急呼叫事故區(qū)域內人員撤離,指揮起重機到位,視鐵水漏出位置、漏出量確定鐵水包內直接吊運至干燥的爐坑內或倒入最近處備用鐵水包。
(1)倒鐵水時包內鐵水漏出
①迅速將保溫爐或中頻爐恢復至0位,停止倒鐵。
②迅速指揮兌鐵起重機運行至事故區(qū)域。緊急呼叫事故區(qū)域人員迅速撤離。
③設置安全警戒區(qū),禁止人員進入。
④起重機吊出事故鐵水包將鐵水倒入最近處備用鐵水包或地坑內。
(2)扒渣過程鐵水包鐵水漏出。
①視鐵水漏出部位確定指揮起重機吊運鐵水包繼續(xù)在扒渣位,待鐵水漏入受渣渣罐至液面低于漏出位后結束,或將鐵水包吊運至中頻爐,將包內剩余鐵水倒入爐內。
②視鐵水漏出部位緊急呼叫事故區(qū)域人員迅速撤離。指揮起重機吊運鐵水包將鐵水倒入最近處備用鐵水包或地坑內。
③設置安全警戒區(qū),禁止人員進入。
3)不同工況處置措施
①鐵水包倒鐵水過程中漏鐵水。
操作工確認漏鐵水狀況并當即通知組長,同時執(zhí)行以下工序:搖上保溫爐或中頻爐至不流出鐵水為止。班長在現(xiàn)場確認的同時,負責指揮起重機盡快將鐵水包內鐵水直接進爐或將該包吊至備用空包上方。作業(yè)長及區(qū)域負責人組織清理沿途冷鐵和恢復生產(chǎn)。
②扒渣或吊運過程中漏鐵水(鐵水包上部包口處漏)。
操作工確認鐵水包漏鐵水情況后,停止扒渣作業(yè),并通知組長及廠部調度。
班長立即指揮起重機將該包鐵水吊至另一只空包上方或指揮天車將鐵水進爐。(若無空包或空爐則將該包鐵水留在扒渣位置,讓鐵水流至渣罐內。
③扒渣或吊運過程中漏鐵水(鐵水包中、下部處漏)
操作工確認鐵水包漏鐵水情況后,停止扒渣作業(yè),并通知班長及廠部調度。
班長確認漏出鐵水不會對沿線的危險點造成危害,或不會導致事故擴大后,立即指揮起重機將該包鐵水吊至另一只空包上方或由指揮起重機將鐵水進爐,起重機吊運時班長沿途做好區(qū)域警示,并指令行車駕駛員全過程拉警報。
班長確認漏出鐵水可能會對沿線的危險點造成危害,但不會導致事故擴大后,指揮起重機將漏的鐵水包吊至地坑內,直至鐵水漏完。
篇3:轉爐煉鋼噴濺產(chǎn)生原因分析預防措施
一、產(chǎn)生原因
轉爐常見噴濺主要分為爆發(fā)性噴濺、泡沫性噴濺和金屬噴濺。
1爆發(fā)性噴濺產(chǎn)生的原因
熔池內碳氧反應不均衡發(fā)展,瞬時產(chǎn)生大量的CO氣體,這是發(fā)生爆發(fā)性噴濺的根本原因。
碳氧反應:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸熱反應,反應速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和溫度的共同影響。由于操作上的原因,熔池驟然受到冷卻,抑制了正在激烈進行的碳氧反應;供人的氧氣生成了大量(FeO)并聚積;當熔池溫度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚積到20%以上時,碳氧反應重新以更猛烈的速度進行,瞬間排出大量具有巨大能量的CO氣體從爐口排出,同時還挾帶著一定量的鋼水和熔渣,形成了較大的噴濺。在熔渣氧化性過高,熔池溫度突然冷卻后又升高的情況下,就有可能發(fā)生爆發(fā)性噴濺。
2泡沫性噴濺產(chǎn)生的原因
除了碳的氧化不均衡外,還有如爐容比、渣量、爐渣泡沫化程度等因素也會引起噴濺。
在鐵水Si、P含量較高時,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量較大,再加上熔渣中TFe含量較高,其表面張力降低,阻礙著CO氣體通暢排出,因而渣層膨脹增厚,嚴重時能夠上漲到爐口。此時只要有一個不大的推力,熔渣就會從爐口噴出,熔渣所夾帶的金屬液也隨之而出,形成噴濺。同時泡沫渣對熔池液面覆蓋良好,對氣體的排出有阻礙作用。嚴重的泡沫渣可能導致爐口溢渣。顯然,渣量大時,比較容易產(chǎn)生噴濺;爐容比大的轉爐,爐膛空間也大,相對而言發(fā)生較大噴濺的可能性小些。
3金屬噴濺產(chǎn)生的原因
當渣中TFe含量過低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹開后熔渣不能及時返回覆蓋液面,CO氣體的排出帶著金屬液滴飛出爐口,形成金屬噴濺。熔渣“返干”也會產(chǎn)生金屬噴濺。可見,形成金屬噴濺的一些原因與爆發(fā)性噴濺正好相反。
二、預防措施
1正確的槍位控制
在某種程度上復吹轉爐煉鋼的氧槍操作主要是通過槍位的變化來調節(jié)和控制爐渣中有合適的(FeO)含量,以滿足吹煉過程各期的需要。如果(FeO)控制不當,會給吹煉帶來困難,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易噴濺,因此控制噴濺的關鍵就是要控制吹煉槍位。
1.1吹煉前期槍位的調節(jié)和控制
開吹前操作人員應詳細了解以下情況:
a)鐵水成分,主要是硅、硫、磷的含量;
b)鐵水溫度;
c)爐子情況,是新爐還是老爐,是否補爐,裝入量是多少,爐內是否有剩余鋼水和爐渣等;
d)吹煉的鋼種及其對造渣、溫度控制的要求;
e)上一班或上一爐操作情況,現(xiàn)在爐子的液面和爐底等。
對上述情況必須做到心中有數(shù)。前期調節(jié)和控制的原則是早化渣、化好渣。吹煉前期的特點是硅、錳迅速氧化、渣中SiO2濃度大,熔池溫度不高,此時要求將加入爐內的石灰盡快地化好,以便形成堿度≮1.5~1.7的活躍爐渣,以減輕酸性渣對爐襯的侵蝕,并增加吹煉前期的脫硫與脫磷率。為此,應采用較高的槍位,如果槍位過低,不僅因渣中(FeO)低會在石灰表面形成高熔點而且致密的2CaO?SiO2,阻礙石灰的熔化,還會由于爐渣未能很好地覆蓋熔池表面而產(chǎn)生噴濺,當然,前期槍位也不宜長時間過高,以免發(fā)生嚴重噴濺。
正確地控制前期溫度,如果前期溫度低,爐渣中積累起大量的氧化鐵,隨后在元素氧化,熔池被加熱時,往往突然引起碳的激烈氧化,容易造成爆發(fā)性噴濺。在爐溫很高時,可以在提槍的同時適當加一些石灰,稠化熔渣,有時對抑制噴濺也有些作用,但加入量不宜過多,加入的石灰化完后,如果不繼續(xù)加人石灰就應當適當降槍,以便降低∑(FeO),以免在硅錳氧化結束和熔池溫度升高后強烈脫碳時發(fā)生嚴重噴濺。
1.2吹煉中期的槍位控制
吹煉過程槍位控制的基本原則是:繼續(xù)化好渣、化透渣、快速脫碳、不噴濺、熔池均勻升溫。吹煉中期的特點是強烈脫碳,在這個階段中,不僅吹人的氧氣全部用于碳的氧化,而且渣中的氧化鐵也大量被消耗,渣中∑(FeO)的降低將使爐渣的熔點上升,流動性下降,出現(xiàn)“返干”現(xiàn)象,影響硫、磷的去除甚至于發(fā)生回磷現(xiàn)象,噴濺也嚴重,為了防止中期爐渣返干,應該適當提槍,使渣中有適當?shù)摹?FeO)。
1.3吹煉后期的槍位控制
后期的任務是進一步調整好爐渣的氧化性和流動性,繼續(xù)去除硫、磷、使熔池鋼液成分和溫度均勻,穩(wěn)定火焰,便于準確地控制終點,壓槍速度要緩慢,切忌過快,否則會引起噴濺,冶煉低碳鋼,很多采用的是增碳法,所以后期非常注意加強熔池攪拌以加速后期脫碳,均勻熔池的溫度和成分以及降低終渣的∑(FeO)含量。為此在過程化渣不太好,或者中期爐渣返干較嚴重時,后期應首先適當提槍化渣,而在接近終點時,再適當降槍,以加強熔池攪拌,使熔池的溫度和成分均勻化,降低終渣中的∑(FeO),提高金屬和合金收得率并減輕對爐襯的侵蝕。
2合理的爐型控制
保持合理的爐型是在現(xiàn)有技術和設備條件下控制噴濺最有效的方法,如應有適當?shù)臓t底高度和液面,根據(jù)冶煉鋼種采取合適的底吹模式,如果發(fā)現(xiàn)爐底上漲較高,要及時采取措施進行處理,處理爐底操作應采取勤、輕處理原則。
2.1可以采用留渣后,用頂槍進行適當吹掃;
2.2減少濺渣頻率,并適當縮短濺渣時間
2.3連續(xù)冶煉3—4爐低碳鋼,低碳、高氧化鐵渣出鋼。
2.4適當降低爐渣堿度和氧化鎂含量。
2.5做好熱平衡,力求做到熱量略富裕,這樣既能保住終點碳,又不因為熱量太富裕冷卻料用量大噴濺難控制;還可以采用留渣操作,濺渣護爐時不要把爐渣濺干,在爐內留1/3左右的爐渣,剩余的爐渣在下爐吹煉時有利于前期快速成渣,同時減少了冷卻劑的加入量和爐渣的泡沫化程度,并將泡沫化高峰前移,從而達到控制噴濺的目的,在爐渣嚴重泡沫化時,短時間提高槍位,使氧槍超過泡沫的熔池面,用氧氣射流的沖擊破壞泡沫,減少噴濺。
另外禁止超裝,提高準裝入率,穩(wěn)定原材料質量,提高操作水平也是控制噴濺的有效手段;特別是對于中小型轉爐。