爐蓋崩塌是電弧爐冶煉過程中的惡性事故。爐蓋崩塌時(shí)，大火夾著鋼渣、耐火磚、廢鋼等沖出爐體，對(duì)爐體附近20余米內(nèi)的設(shè)備、人員構(gòu)成極大威脅。據(jù)悉，某鋼廠在一次爐蓋崩塌時(shí)，造成了四死五傷的重大事故，幾乎使該鋼廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)陷入絕境。因此，防止?fàn)t蓋崩塌事故是電爐煉鋼生產(chǎn)的重要課題。

一、原因分析

分析證明，爐蓋崩塌是由于爐內(nèi)突然發(fā)生爆炸時(shí)產(chǎn)生了強(qiáng)大壓力，造成爐蓋崩塌。那么爐內(nèi)為什么會(huì)突然發(fā)生爆炸呢？

第一，爐蓋崩塌事故多發(fā)生于氧化法冶煉的鋼種。氧化法冶煉的鋼種有氧化期，能大量去除鋼液中的氣體、夾雜及有害無素，一般多采用普通廢鋼作鋼鐵料。普通廢鋼中含有大量鐵銹，并附有泥沙、耐火材料等，是爐中酸性物質(zhì)的主要來源，有的還有密閉容器等可爆物品。這些可爆物品在高溫條件下就會(huì)發(fā)生爆炸，爆炸時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)大壓力，沖垮爐蓋，造成爐蓋崩塌事故。其次，氧化法冶煉的鋼種配碳量較高，為鋼液中的碳氧反應(yīng)奠定了充足的物質(zhì)基礎(chǔ)。再次，氧化法冶煉的鋼種不但熔化末期要向鋼液供氧，氧化期也要向鋼液大量供氧，鋼液中碳氧反應(yīng)激烈，其反應(yīng)產(chǎn)生物CO是可燃?xì)怏w，達(dá)到一定比例就會(huì)發(fā)生爆炸。

第二，爐蓋崩塌事故可發(fā)生于氧化法冶煉的各個(gè)時(shí)期。

爐蓋崩塌可發(fā)生于氧化法冶煉的裝料后、溶化期和氧化期、還原期和出鋼時(shí)。

1.裝料后

裝料時(shí)，由于電爐剛出完前一爐鋼，爐墻發(fā)紅，爐內(nèi)溫度較高，如果爐料中混有密閉容器或炸彈等物品，受熱后，就會(huì)發(fā)生爆炸，沖垮爐蓋，造成爐蓋崩塌事故。

2.熔化期和氧化期

熔化期和氧化期的任務(wù)雖然不同，但在冶煉條件和完成任務(wù)手段上都有共同之處：(1)鋼液表面都有一層爐渣；(2)鋼液中含碳量較高；(3)都要向鋼液中大量供氧。由于向鋼液大量供氧，都有一個(gè)產(chǎn)生CO氣體并上浮進(jìn)入爐氣的過程。正常情況下，CO通過爐渣能均勻進(jìn)入爐氣與爐氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成CO2。此時(shí)如爐中出現(xiàn)異常情況，如吹氧時(shí)垮料，猛烈地振動(dòng)著鋼水，增大大了碳氧反應(yīng)的速度，爐中瞬間產(chǎn)生了大量CO氣體，達(dá)到了爆炸極限，就要發(fā)生爆炸，沖垮爐蓋。又如，低溫加礦或加礦過快過多時(shí)，使礦石不能及時(shí)反應(yīng)，在熔池中形成了堆積區(qū)，當(dāng)溫度升高和激烈地振動(dòng)時(shí)，碳氧迅速反應(yīng)，產(chǎn)生了大量CO。另外還有一種情況，爐渣堿度過低或渣子太稠時(shí)，爐渣透氣性極差，極大地阻礙著CO氣體上浮，使CO大量聚集在爐渣與鋼液界面之間，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，突然沖開爐渣表面，進(jìn)入爐氣，達(dá)到CO爆炸極限，就發(fā)生爆炸，沖垮爐蓋。

3.還原期和出鋼時(shí)

大量案例表明，此時(shí)發(fā)生的爐蓋崩塌事故的原因大都是爐墻漏水或鋼水損壞水冷爐墻所致。由于漏水點(diǎn)被鋼液淹沒，水在高溫條件下，迅速變成水蒸氣，體積擴(kuò)大上千倍。水越漏越多，壓力越來越大，當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時(shí)，突然發(fā)生了爆炸，沖開了鋼液、爐渣、沖垮爐蓋，造成爐蓋崩塌事故。

二、防范措施

在發(fā)生爆炸事故的原因中，爐料中混有密閉容器或炸彈等是物質(zhì)因素；爐內(nèi)CO排放過快是操作因素；而設(shè)備因素主要是爐墻漏水或爐蓋腐蝕嚴(yán)重。預(yù)防爐蓋崩塌事故就是要從消除爐內(nèi)爆炸因素著手，嚴(yán)把鋼鐵料配料關(guān)；消除CO爆炸條件；維護(hù)、檢查好設(shè)備。

第一，把好鋼鐵料配料關(guān)，就是要從廢鋼采購、入廠驗(yàn)收、配料前分選三個(gè)環(huán)節(jié)入手，嚴(yán)格把關(guān)，杜絕炸彈、密閉容器入爐。特別要把好配料前分選關(guān)，這是防止易爆物品入爐的最后一道關(guān)口。

第二，消除CO爆炸條件，要從工藝入手，向爐氣中或鋼液中增加適量的惰性氣體。另外，要從操作入手。首先，裝料前墊底石灰用量要保證，確保料熔化后爐渣中有適當(dāng)?shù)膲A度；其次，在熔化末期和氧化初期時(shí)，發(fā)現(xiàn)渣子冒白煙，應(yīng)進(jìn)行換渣操作，增加爐渣中CaO含量。渣子太稠時(shí)，及時(shí)稀渣，增加爐渣透氣性，使鋼液中CO能均勻上?。辉俅?，吹氧時(shí)要經(jīng)常換動(dòng)位子。對(duì)易塌爐料進(jìn)行切割，防止塌料。氧化期要控制好加礦量和加礦溫度，禁止低溫加礦或加礦過猛過多。

第三，維護(hù)使用好設(shè)備。(1)檢查好漏水點(diǎn)，做到三查：裝料前查、氧化前查、出鋼前查，發(fā)現(xiàn)漏水點(diǎn)及時(shí)處理；(2)更換好爐蓋。爐內(nèi)壓力較大，高溫對(duì)爐墻腐蝕也較大，要保證爐蓋能承受爐內(nèi)較大壓力，必須加強(qiáng)爐蓋檢查，特別是當(dāng)爐蓋使用到后期，爐蓋腐蝕嚴(yán)重，要及時(shí)更換。

這里要特別強(qiáng)調(diào)的是，預(yù)防爐蓋崩塌事故一是要"防"，二是要"避"。"防"就是采取有效措施，防止?fàn)t蓋崩塌事故發(fā)生。"避"就是避免人員傷亡。要保持爐前操作活動(dòng)范圍內(nèi)，物料擺放整齊，留有足夠的活動(dòng)空間和安全間距；裝料或出鋼時(shí)，操作人員要站在安全位置上；操作時(shí)注意力集中，當(dāng)爐中跑大火時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)人員要及時(shí)避讓。