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安全生產(chǎn)技術(shù)在高爐爐前操作中的具體應(yīng)用

文檔作者：王虎生文檔來源：酒鋼宏興股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月17日
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第34卷第6期
2012年l2月
甘肅冶金
GANSU METALLURCY
Vo1．34 No．6
Dec．，2012
文章編號：1672-4461(2012)06-0111-03
安全生產(chǎn)技術(shù)在高爐爐前操作中的具體應(yīng)用
王虎生
(酒鋼宏興股份有限公司，甘肅嘉峪關(guān)735100)
摘要：通過對高爐爐前環(huán)境狀況、勞動條件及操作工藝的分析，闡述了爐前潛在的各類安全隱患產(chǎn)生的原因。設(shè)
計和生產(chǎn)技術(shù)兩個方面，重點分析預(yù)防爐前事故的技術(shù)措施。
關(guān)鍵詞：高爐；傷害；安全；事故
中圖分類號：TF546 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
Application of Security Production Technique
in the Furnace Front Operation
W ANG Hu—sheng
(Jiugang Hongxing Co．Ltd．，Jiayuguan 735100，China)
Abstract：This article explains all kinds of potential security risks at the blast fumace front through the analysis of the blast
fumace environmental conditions，laboring conditions and operating process．Technical measures to prevent blast fumace aecident
are analyzed from aspects of design and production technology．
Key Words：blast fumace；injury；safety；incidents
1 引言
隨著鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的落實，近年來我國煉
鐵技術(shù)取得了很大進(jìn)步，高爐爐容逐步朝著大型化
趨勢發(fā)展，全國爐容3 ooo m。以上的大型高爐超過
了30座。高爐日吞吐量大幅度提高，爐前操作任務(wù)
十分繁重；加之，出鐵場設(shè)計不太合理，普遍存在有
效面積變小、不平坦、多臺階，不便爐前機械行走，不
利于渣鐵溝操作和維護(hù)；爐前作業(yè)相對擁擠，工作量
增加，勞動強度加大；鐵口無側(cè)吸，開堵鐵口時，除塵
效果較差；主溝封閉不嚴(yán)或開口時不能及時蓋上，放
噴濺不力，造成出鐵口除塵效果不好，給爐前操作帶
來安全隱患；渣溝尾部與水渣槽通過水渣溝連接，沖
渣時出鐵場蒸汽大，能見度低，影響作業(yè)環(huán)境；爐前設(shè)
備能力不足，影響開堵鐵口，寬鐵鉤設(shè)計致使?fàn)t前作
業(yè)場地更加緊張；現(xiàn)場噪音大，作業(yè)環(huán)境惡劣，潛在危
險因素較多，嚴(yán)重影響爐前作業(yè)人員的人身安全。
2 高爐爐前操作工藝、主要設(shè)備與職
業(yè)危害因素
(1)煉鐵生產(chǎn)過程中是將鐵礦石、燒結(jié)礦、球團、
石灰石、焦炭等物料加入高爐，從高爐下部吹人1
000 oC左右的熱風(fēng)，使焦炭燃燒產(chǎn)生煤氣，從而加熱
爐料并使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。爐料在1 100℃左右開
始融化，1 400℃ 時形成鐵水和液體熔渣，并分層存
于爐缸內(nèi)，之后分別通過爐前操作完成出鐵和出渣。
煉鐵生產(chǎn)主體設(shè)備是高爐，爐前主要設(shè)備包含
泥炮、開口機、天車、擺動流嘴、揭蓋機、更換風(fēng)口機、
油錘等。
(2)爐前危險、危害因素分析。高爐爐前發(fā)生事
故的原因之一在于使用了較多的危險設(shè)備，而危險
設(shè)備與人的不安全因素相結(jié)合，形成了爐前的事故
特征。高爐生產(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)境條件給作業(yè)人員帶來
了一系列潛在的職業(yè)危害。例如，出鐵、出渣所產(chǎn)生
的煙塵量，居鋼鐵聯(lián)合企業(yè)之首；爐前作業(yè)的高溫輻
射；鐵水、熔渣遇水、遇潮爆炸；高爐區(qū)域的噪音；高
爐煤氣泄漏引起中毒；高爐煤氣與空氣混合發(fā)生爆
炸；機具、車輛傷害等。根據(jù)多年的事故統(tǒng)計分析，
爐前主要危險有害因素可歸納為以下幾類。
墅 ‘一
l12 甘肅冶金 第34卷
①灼燙傷害。可能造成灼燙傷害的生產(chǎn)區(qū)域為
風(fēng)口、渣口、鐵口、主溝、渣鐵溝、砂口、擺動流嘴等
處；造成事故的類別為爐前事故，爐缸、爐底燒穿事
故等。這些區(qū)域以及以上事故直接導(dǎo)致爆炸、噴濺
爆炸或跑鐵跑渣噴濺爆炸，是造成灼燙傷害的主要
原因。
②機械傷害。泥炮、開口機、擺動流嘴、天車、揭
蓋機、更換風(fēng)口機、油錘等設(shè)備運轉(zhuǎn)時，防護(hù)不當(dāng)容
易造成機械傷害。
③起重傷害。起重機作業(yè)頻繁，作業(yè)過程中可
能造成起重傷害。爐前吊掛作業(yè)頻繁、物件多樣、形
狀特殊、場地狹窄，使得吊掛作業(yè)事故較多。
④煤氣中毒。高爐煤氣中含有23％ 一30％ 的
一氧化碳，當(dāng)高爐爐皮、冷卻壁、鐵口框架、渣口框
架、渣鐵口泥套存在缺陷、有泄露或操作不當(dāng)時，可
能引起人員中毒。
⑤粉塵。在高爐開、堵鐵口、渣口以及出鐵放渣
過程中，爐前出鐵場均有大量的粉塵產(chǎn)生。
⑥高溫。爐前屬高溫、強熱輻射作業(yè)區(qū)域。熱
源來自被加熱空氣的對流熱和生產(chǎn)設(shè)備及周圍物體
表面二次熱輻射，溫度達(dá)1 400～1 500 oC的鐵水、熔
渣的直接輻射。
⑦噪聲。爐前的噪聲主要來源于高爐鼓風(fēng)、高
爐使用的各種高壓介質(zhì)、煤粉噴吹、煤氣放散以及機
電設(shè)備的運轉(zhuǎn)。
3 出鐵場設(shè)計的安全要求
爐前操作絕大部分工作是在出鐵場完成的，出
鐵場設(shè)計合理與否直接關(guān)系著作業(yè)人員的勞動強度
及人身健康。隨著高爐爐容的大型化，高爐一般設(shè)
計兩個或兩個以上的鐵口，采用矩形或環(huán)形出鐵場，
不設(shè)渣口。風(fēng)口平臺的設(shè)計連成一片，平坦布置，方
便生產(chǎn)操作，實用、安全，有利于爐前機械化作業(yè)、設(shè)
備檢修及改善爐前操作環(huán)境。
出鐵場上設(shè)有通往風(fēng)口平臺的坡道，3噸叉車
可直接開上風(fēng)口平臺，以方便更換風(fēng)口作業(yè)。
各鐵口正上方的風(fēng)口平臺局部為蓖條式活動平
臺，出鐵時產(chǎn)生的煙塵通過蓖條式活動平臺進(jìn)入鐵
口除塵罩。
采用全平坦化無沙墊層的矩形或環(huán)形出鐵場，
儲鐵式主溝，渣鐵溝采用長壽型澆注溝。每個出鐵
口對應(yīng)一套渣鐵溝和一套電動鐵水?dāng)[動流槽，液壓
泥炮和全液壓開口機同側(cè)布置。
出鐵場兩側(cè)各設(shè)一套水渣處理裝置和一個事故
干渣坑，以確保熔渣及時排出和處理。
出鐵場端部設(shè)有一條引橋與廠區(qū)公路相連，便
于運送物料以及生產(chǎn)、檢修備件的車輛直接抵達(dá)出
鐵場平臺。
在靠近干渣坑處設(shè)置一個帶斜溜槽的垃圾漏
斗，將垃圾通過溜槽管卸人干渣坑內(nèi)。
出鐵場鐵路上方設(shè)有吊裝孔，以方便出鐵場設(shè)
備和物料的吊運及垃圾的清理作業(yè)，吊裝孔四周設(shè)
防護(hù)欄。
在出鐵口、砂口、鐵溝、渣溝、擺動溜槽等主要塵
源處設(shè)除塵點。
4 爐前操作中的安全技術(shù)應(yīng)用
爐前操作主要擔(dān)負(fù)著高爐出鐵、放渣的任務(wù)，按
時、按量出鐵、出渣，是保證爐況順行和安全生產(chǎn)的
必要條件。
4．1 出鐵安全
爐前出鐵主要有兩種作業(yè)：即鐵口按時從爐內(nèi)
穩(wěn)定排出鐵水，并按時將鐵口重新堵上。
砂口用以分離渣、鐵，保證渣罐或水渣中不進(jìn)人
鐵水，鐵水內(nèi)不混入渣。
按時排凈渣鐵，需制定出鐵進(jìn)度表，進(jìn)度表規(guī)定
了出鐵次數(shù)、出鐵時間、每次出鐵所用時間、鐵口深
度和角度、打泥量等。
出鐵必須按進(jìn)度表在高爐工長的指揮下進(jìn)行。
每次出鐵后，按照規(guī)定時間和所裝人的爐料開始放
渣，每次出鐵放渣務(wù)必出凈。
一般，確定高爐每晝夜出鐵次數(shù)，采用下列經(jīng)驗
公式：
Ⅳ =
式中：N一高爐出鐵次數(shù)；q。一出鐵不均勻系數(shù)
(一般可選1．2)；P一高爐出鐵量；T 一爐缸安全容
鐵量。
順利出鐵的關(guān)鍵是維護(hù)好鐵口，保持鐵口深度。
一般，中型高爐鐵口深度至少不小于1．2 m；大型高
爐達(dá)2．0 m以上。出鐵時要避免出現(xiàn)以下情況：
(1)鐵口過淺。鐵口過淺是鐵水流未經(jīng)緩沖即從
鐵口在高壓狀態(tài)下沖出，鐵水流不穩(wěn)定，且由于鐵口
太淺鐵口隨時間的增加而增大，最后失去控制造成
爐前“跑大流”，以至留到爐臺、爐下，人身與設(shè)備均
難保安全。鐵口長期過淺，可能燒壞冷卻壁。
(2)潮鐵口出鐵。打泥后鐵口必須烘干，嚴(yán)禁潮
鐵口出鐵。潮鐵口出鐵時，由于被鐵水急劇加熱，急
劇蒸發(fā)大量的蒸汽，發(fā)生鐵口“放火箭”，破壞鐵口，
最后導(dǎo)致“跑大流”。采用無水炮泥堵鐵口后，這類
事故明顯減少。
4．2 爐前事故及其處理
l 黜 | i
第6期 王虎生：安全生產(chǎn)技術(shù)在高爐爐前操作中的具體應(yīng)用 l13
(1)出鐵事故及其處理。由于鐵口過淺，操作不
當(dāng)和其他原因所造成的各種出鐵事故，輕則影響生
產(chǎn)，重則迫使高爐休風(fēng)。甚至燒壞設(shè)備，引起人身傷
亡，一般鐵口容易產(chǎn)生以下事故。
① 出鐵失控“跑大流”。出鐵時，有時在出鐵一
段時間后，鐵水失去控制“跑大流”，漫上爐臺，流到
鐵道上，甚至燒壞鐵罐，筑死鐵道?！芭艽罅鳌钡闹?
要原因，一是泥包維護(hù)不好，過于潮濕發(fā)生斷裂，或
不堅固而脫落；二是鐵口開的過大或鐵口鉆漏，泥包
斷裂。一般，當(dāng)發(fā)生“跑大流”時，立即酌情放風(fēng)，止
住大流，并爭取多放渣鐵，泥炮堵鐵口時，要適當(dāng)增
加泥量，慢打慢回，以便長好泥包。
②退炮時渣鐵跟出。鐵口過淺時，渣鐵出不好。
打人的炮泥被渣鐵漂浮不能形成泥包，有時鐵水穿
人炮膛，以至不能重新堵口，或在退炮時鐵水跟出
來，沿著鐵溝流到地面，甚至可能將鐵道燒壞，焊住
鐵罐，造成嚴(yán)重?fù)p失。
上述原因主要是鐵口過淺造成，一旦出現(xiàn)淺鐵
口，應(yīng)首先減風(fēng)，并配足鐵罐，出凈渣鐵，盡快恢復(fù)鐵
口正常深度。
③爐缸燒穿。鐵口長期過淺或鐵口孑L道長期偏
斜(特別是爐役后期)，且未能發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)爐缸水溫
差升高時，可能發(fā)生爐缸燒穿事故。防止此類事故
的關(guān)鍵在于預(yù)防，一旦發(fā)生，只能休風(fēng)，嚴(yán)重時可能
是一代爐役的結(jié)束。 ，
④泥套破損后堵不上鐵口。鐵口泥套破損后，
泥炮炮嘴與泥套接觸不嚴(yán)，鐵口封不住就會造成事
故。因此，在每次出鐵前應(yīng)檢查泥套，并應(yīng)立即修
復(fù)。
⑤鐵口鉆漏，鐵流過小。鉆鐵口時，鐵水從鐵口
泥包裂縫中漏出，鐵流過小，難于用正常操作方法使
鐵流變大。若其自然流出，則會影響出鐵時間，上料
速度大于鐵流速度時，可能是爐缸內(nèi)渣鐵量大量增
加，產(chǎn)生出不凈渣鐵的后患，此時，既無法使用氧氣，
也不能用開口機擴大鐵口孔道，為了避免發(fā)生更大
的事故，應(yīng)及時燜炮，即重新堵口，并往鐵口內(nèi)打少
量的泥(1—5個泥球)，然后，迅速拔炮，利用熾熱的
鐵水與炮泥蒸發(fā)潮氣產(chǎn)生的爆炸力來擴大鐵口。
燜炮時，應(yīng)防止鐵口兩側(cè)風(fēng)管灌渣燒穿和爐前
鐵水“跑大流”。必先采取有效預(yù)防措施后，在高爐
爐長和爐前班長的指揮下進(jìn)行。
(2)砂口事故處理。砂口又稱撇渣器或小坑，利
用渣鐵比重不同，使渣、鐵分離，確保渣溝不進(jìn)鐵，鐵
鉤不進(jìn)渣。
砂口事故有：
①爆炸。修補砂口后，由于未烘干，砂口內(nèi)壁的
水分急劇蒸發(fā)，體積膨脹，發(fā)生爆炸。此時，渣鐵不
能分離，大量鐵水進(jìn)入下渣，遇水發(fā)生爆炸。
②砂口燒漏。修補砂口時，殘鐵未摳凈，出鐵時
使殘鐵熔化并透過泥層發(fā)生燒穿事故。
③砂口凝鐵。大多是在鐵水溫度過低，或出鐵
間隙過長時發(fā)生。因此，新砌砂口或新修補的砂口
第一次使用時不許悶砂口，并將殘鐵從砂口中放出。
5 結(jié)語
總之，爐前環(huán)境條件復(fù)雜，高溫、風(fēng)塵、噪音、煤
氣等危險因素對作業(yè)人員的人身安全構(gòu)成威脅。一
方面要堅持以人為本的安全理念，一切為人著想，加
大安全投人，對主溝、渣鐵溝進(jìn)行全封閉，集中對煙
塵進(jìn)行收集并處理，減少高強度溫度輻射；高爐爐頂
放散、料罐放散、放風(fēng)閥、大型風(fēng)機安裝消音器，降低
噪音分貝；爐身各層平臺、風(fēng)口平臺、出鐵場安裝煤
氣自動報警裝置，對現(xiàn)場煤氣含量實時進(jìn)行檢測并
報警；加大對爐皮、冷卻設(shè)備、煤氣管道的維護(hù)及檢
修，嚴(yán)防燒穿和煤氣泄漏，從根本上對危害因素進(jìn)行
徹底治理，提高爐前本質(zhì)化水平。另一方面要廣泛
使用新技術(shù)、新工藝、新材料，提高爐前機械設(shè)備的
自動化水平，降低作業(yè)人員的勞動強度；加大設(shè)備的
檢修維護(hù)，消除設(shè)備的潛在缺陷和物的不安全狀態(tài)。
最后，要加強作業(yè)人員的安全教育及技能培訓(xùn)，提高
作業(yè)人員的安全意識，真正把“安全第一、預(yù)防為
主、綜合治理”落到實處，才能從根本上解決爐前各
類安全事故的發(fā)生。
收稿日期：2012-08—13
作者簡介：王虎生。1991年7月畢業(yè)于遼寧鞍山冶金運校安全管理
號業(yè)。從事生產(chǎn)、設(shè)備、計劃、安全等管理工作。

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