铁合金电炉冶炼灼烫事故原因分析及预防对策

铁合金电炉冶炼灼烫事故原因分析及预防对策（精选3篇）

篇1：铁合金电炉冶炼灼烫事故原因分析及预防对策

铁合金电炉冶炼灼烫事故原因分析及预防对策

广西八一铁合金(集团)有限责任公司(原为八一锰矿)为全国三大锰矿之一，由20世纪70年代转产铁合金电炉冶炼至今，现有矿热炉23座，其中12500kVA、16500kVA电炉各2座，年产量27.5万t。由于生产节奏快，连续性强，生产环境恶劣等特点，其中人为失误、工艺因素、设备缺陷等是诱发灼烫事故的根源。据统计，该集团公司冶炼厂铁合金电炉冶炼从1999年至2005年底发生的伤亡事故共112起，其中灼烫事故38起，占全部事故的33.9%。因此遏制和减少妁烫事故的发生是公司安全管理工作的重点之一。

1、铁合金电炉冶炼基本工艺及特点 铁合金是钢铁生产的脱氧剂。其生产主要原料有锰矿、富锰渣、焦炭(还原剂)、白云石(或石灰)等，经过矿热炉三相电极加热焙烧，熔化成为温度高达1350-1650℃的熔融状态的铁合金铁水，从炉眼出炉后流入铁水包，用桥式吊车吊运浇铸冷却成型，经人工精整后汽车运输到成品库再加工装包待外销。电炉生产分有渣法和无渣法。锰硅合金冶炼多采用水淬渣工艺，从事铁合金电炉冶炼生产作业人员，大多数都是在电炉炉面(2楼)和浇铸间进行操作，约有90%灼烫事故均发生在炉台、炉前、浇铸间区域。

2、典型灼烫事故及原因

(1)违章指挥导致的灼烫事故。“三违”是造成事故的罪恶之源，其中违章指挥最具有危害性。如1980年8月16日10时，冶炼厂107#矿热电炉停产洗炉，当班的工段长和技术员违章指挥吊车工将两个装有洗炉炉渣的渣包吊到104#炉水冲渣沟边，直接将热渣倾倒入水沟中，引起大爆炸，造成2人重伤、5人轻伤的灼烫事故。

(2)违章操作所致的灼烫事故。2001年7月6日17时30分，冶炼厂三车间冶炼工杨某，在302#炉眼吹氧开炉操作中，当时未装设安全防护挡板，又未配戴防护面罩，被炉内返回的回火灼伤面部。主要原因是个别冶炼工安全意识淡薄，思想麻痹，不遵守出铁吹氧安全操作规程或受习惯性违章作业人员影响，在安全防护装置缺乏、损坏，安全防护措施没有落实到位的情况下违章操作，导致事故发生。

(3)炉内塌料喷溅引发的灼烫事故。电炉冶炼由于操作不当或生产工艺等原因都将会引发炉内物料沸腾、翻渣、塌料而造成热料四处喷溅导致发生人员灼烫事故。其主要原因是：①炉内温度过低，加入炉料未熔净，待温度上升，使集中溢出的气体受阻，同时若加料过快、过量，炉渣流动性不好，而引起炉内物料沸腾。②炉内塌料后，出现低温或有潮气的炉料落人液态金属与熔渣混合，产生上下翻动，增加了反应接触面，加剧了反应。③电炉的电极硬断造成电极变短，所配的料粉湿，操作不当情况下，易造成塌料，炉内热料喷溅。炉面周围若有人员作业或逗留时，极易发生灼烫事故。1999年6月23日1时柏分，冶炼厂三车间冶炼工黄某，在检查302#炉冷却水系统中，由于该炉B相电极硬断电极过短，配电工在抬动B相电板操作中突然塌料，炉内大量热料喷射而出，在炉旁的黄某躲避不及，被喷溅出的热料灼伤左面部、双手背和双后腿。

(4)电极爆炸诱发的灼烫事故。2005年8月10日8时35分，冶炼厂五车间电焊工范某，在503#炉3楼加糊平台焊接电极壳作业时，该炉1#电极(2楼)突然发生爆炸，爆炸产生的可燃气体沿电极瞬间冲上3楼电极壳平台，被正在作业的焊枪火源引燃，造成焊工范某身体大面积灼伤，经转院抢救无效死亡。其原因是：①生产所用的电极糊挥发波动大，结晶水偏高，烧结速度慢，在电极烧结不好的情况下，产生大量可燃气体，并迅速集聚膨胀，造成电极爆炸。②电炉冶炼操作人员经验不足，未能判断电极会发生异常情况。③车间现场电极孔的缝隙较宽，存在一定隐患，且作业现场警示标识不够完善等。

(5)铁水包倾翻、铁水外溢险肇严重灼烫事故。2005年3月2日中班，冶炼厂302#炉最后一包铁水在耙渣过程中，当副钩起升作业的一瞬间，铁水包西边吊耳与龙门钩脱挂，导致铁水包倾翻，铁水外溢爆炸而引发严重灼烫事故。分析事故原因：①3月1日白班，冶炼工检查发现龙门钩变形弯曲，交代值班钳工更换，因无备件，而未能及时完成臆患整改，为事故埋下了隐患；②操作的2名冶炼工未能完全确认龙门钩与铁水包吊耳是否完好吻合，同时吊车工也未能确认龙门钩完全挂好就起吊。

(6)生产作业现场环境状况不良导致的灼烫事故。浇铸间是供出炉的高温铁水浇铸冷却的场所。多数铁合金厂都是在此场地进行综合作业，如炉渣的水淬、未被水淬炉渣的冷却、铁合金冷却后的成品精整吊运，以及行车运行和锭模、渣包、铁水包、精整斗等存放的综合场所，加之由于浇铸间生产作业现场管理力度不够，制度、整治措施落实不到位，检查考核不严等，导致浇铸问物品随地堆放，工件、工具到处乱丢，炉渣及废弃物不及时清理，场地通道狭窄或安全通道被物品、精整斗占据，作业人员行动不便。安全标志不设置或设置不规范等，致使浇铸间存在着一定的事故隐患，也是灼烫事故极易发生的场地。2003年9月9日10时20分，冶炼厂一车间工艺员彭某为观察105#炉2#炉眼情况，当走到该炉浇铸间第一块热渣锭模旁时，因场地狭窄，物品堆放零乱，不慎滑跌，左脚踏入尚未冷却的热熔渣模块中，造成左脚面局部浅Ⅱ度灼伤。

(7)其他灼烫事故。铁水出炉后浇铸冷却过程中，由于铁块在收缩或断裂时产生内应力，引发碎片弹出，极有可能伤及或灼伤周围的人员。2000年10月21日22时05分，冶炼厂一车间冶炼工石某，在浇铸问外面椅子上休息，不料被8m远处弹出的一块约40mm热铁渣击中左眼，造成左眼圈灼伤。

3、预防对策与措施

为防止类似灼烫伤事故重复发生，针对事故所暴露出的问题及隐患，结合实际，提出对策和防范措施如下：

(1)认真贯彻执行“管生产必须管安全”的原则。①从各级领导抓起、做起，层层落实，对不能认真履行其职责的单位或个人要采取处罚措施，以达到警醒目的；②加强安全教育，以本企业历年来发生的灼烫伤事故为案例，在本公司范围内广泛开展“安全第一”、“生产必须安全”的学习宣传教育活动，进一步提高全员的安全意识和自我防护能力；③加强作业人员的操作技能及安全知识培训。

(2)防止冶炼过程中塌料，造成大量热料喷出灼伤人员。必须做到：①严格控制入炉原料粒度、水分，如炉料湿度大必须先烘烤干燥后方可入炉：②加强炉况观察和维护，确保炉况运行正常；③加强冶炼电极的维护，控制电极硬断事故。当冶炼中发生熔池物科剧烈沸腾时，配电工应立即升抬电极，切断电源。炉面操作人员停止加料，立即远离炉门两侧；④配电工在升抬、插入电极操作中，先打铃示警并注意观察，教促炉面加科和3楼平台加糊焊接电极壳作业人员离开炉旁，以防塌料引发热料喷溅灼伤事故发生。

(3)有效控制和预防电极爆炸事故发生。①严格电极糊采购标准，加强监督管理，确保生产选用优质电极糊；②从工艺上控制加糊粒度，落实电极糊储存及运输中的防潮措施；③加强电极日常维护、检查；④严格电授操作制度，加强冶炼电极操作的检查指导，电极壳焊接前要了解电极下放情况，并与炉前、炉面作业的冶炼作业人员相互沟通，在确认电极焙烧良好的前提下才能进行焊接作业；⑤完善冶炼现场替示标志，加强现场隐患的检查整改力度，用钢板焊牢封住加糊平台下的电极孔缝隙，消除不安全隐患。

(4)冶炼操作人员。①炉前出铁吹氧作业过程中，要加强吹氧设施、仪表的检查，在确保吹氧压力正常，防护挡板设施完好无损方能使用，吹氧作业时，要侧身操作；②作业要按规定穿戴好个人劳保防护用品，特别是防护面罩；③冶炼加料、翻料、取样，其用具均应干燥，以防铁水爆溅灼伤人员；④严禁人员在炉面、炉底旁及浇铸间摆放椅子休息；⑤铁合金冷却场地有多工种作业的，应采用铁筛网罩住冷却铁合金，防止铁合金冷却收缩飞溅弹出小铁屑灼伤人员。

(5)防止铁水包吊运中坠落。①操作人员应严格遵守岗位安全操作规程，对运送铁水包小轨道车和吊运铁水包行车的钢丝绳检查、维护保养；②定期进行设施、吊其检查，发现不合格配件、吊具、钢丝绳要及时更换；③加强炉前场地监督检查，发现炉前场地积水，要及时疏排处理，避免铁水接触引起爆炸灼伤事故发生。

(6)加强实施生产现场定置管理，重点是冶炼浇铸间。每2月至少1次按《生产现场定置管理规定》、《安全检查管理办法》细则内容对生产作业现场进行检查，发现有不符合定置管理要求的现象及隐患，限期完成整改，对不按规定时限完成整改的，按规定从严考核处罚。规范炉前浇铸作业现场定置，为员工营造一个安全、舒适、卫生的生产工作环境。

(7)建立并完善职业健康安全管理体系，开展对生产作业现场危害因素和重大危险源辨识活动，制定并落实切实可行的有效防范措施，采取各种形式进行宣传教育，举办危害辨识及防范学习培训，促使员工增强辨识及防范生产现场危害因素的能力，以有效控制和减步各类灼烫事故的发生。

4、结束语

事故发生后所造成的人员伤亡是无法挽回的，重要的是接受血的教训，采取切实可行的安全防范措施，防止同类事故重复发生是同题的关键所在。本文所述电炉铁合金灼烫实例采取的相应对策，对同类企业有一定的借鉴作用。

篇2：铁合金电炉冶炼灼烫事故原因分析及预防对策

关键词：大沸腾,水冷系统泄漏,炉壁/炉底漏钢,原因及预防措施

0 引言

目前,世界上电炉钢产量的95%以上都是由电弧炉生产的,以废钢为主要原料,以三相交流电作电源,利用电流通过石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料,通常用来生产特殊钢和高合金钢[1]。电弧炉从诞生至今已有100多年的历史,因其炼钢的经济效益和环境优势,电弧炉的设备工艺在不断发展,产量在不断提高,有良好的发展前景。

现代电弧炉主要是包括熔化、升温和必要的精炼功能(脱碳、脱磷)等基本功能的化钢设备,各个铸钢厂为提高单位时间初炼钢液产出,减少设备停工时间,提高经济效益,导致电弧炉不间断工作时间长,炉前炼钢工执行冶炼工艺时工步之间操作紧凑。电弧炉长时间大功率冶炼,若炉前炼钢工操作稍有疏忽,或对电弧炉炉体装置维护不足,极易造成电弧炉事故隐患产生,严重影响铸钢厂安全生产,威胁人员和设备安全。本文将重点分析电弧炉冶炼的几种常见潜在事故的原因,并提出预防措施。

1 大沸腾现象原因分析及预防措施

1.1 大沸腾现象的危害性

电弧炉大沸腾后,炉中钢水发生三个显著的变化:一是大沸腾后钢水温度大幅度下降。由于发生大沸腾,被迫停氧、停电,钢水飞溅、冷却等,导致钢水温度大幅度降低,需要重新送电加热升温,延长冶炼时间,增加电耗。二是大沸腾后钢水中C含量大幅度下降。由于大沸腾脱C速度快,脱C量大,影响C的控制,钢水中气体来不及排出,夹杂物来不及上浮,增加了钢水中气体含量。三是大沸腾大喷溅后,炉内钢水量减少,影响化学成份的准确控制,若钢水减少较多,需补充加料。电孤炉发生大沸腾的现象比较常见,对钢水质量和成本的影响比较大,应当引起重视。

此外,电孤炉发生大沸腾大喷溅时,高温火焰、高温钢渣和高温钢水从电炉出渣口喷吐而出,很容易烧伤、烫伤炉前炼钢工,容易烧坏电炉机械、电气设备,容易发生火灾、烧毁其它设施,造成停工、停产。设备修复费用、经济损失都很大,因此必须查清原因采取对策,杜绝类似事故的发生[2]。

1.2 大沸腾现象原因分析及预防措施

一是低温吹氧。温度过低吹氧,氧气不能充分与钢液中的碳反应,容易造成氧气在钢液中富集,待温度上升后集中反应,造成大沸腾;产生CO气体不能及时排除,达到一定浓度就会发生“爆喷”。预防措施:吹氧脱碳温度必须大于1620度;吹氧脱磷温度必须大于1560度,且只限于渣面浅吹。

二是集中吹氧。一次性吹氧量过多,脱碳速度过快,造成部分氧气还未来得及反应,又补充新的氧气,造成大量氧气与碳剧烈反应。预防措施:脱碳速度保持在0.03%~0.05%C/min;一次性脱碳量小于0.4%,若脱碳量过高,分批次进行脱碳。

三是吹氧过程炉渣过粘,渣层过厚,渣中Fe O浓度较高,炉内碳氧反应产物不能及时排除,容易形成CO气体富集,达到一定浓度后发生爆炸喷溅。预防措施:吹氧过程中,炉内渣量控制在钢水量的2%~3%,加适量萤石调整为流动性良好的炉渣,随着吹氧沸腾逐渐流出,最终炉渣量小于1%。

四是冷炉炉底铺设石灰过多,冶炼过程炼钢原材料熔化成钢液后将石灰覆盖,待温度上升到一定程度后,石灰急剧上浮,带动炉内钢液迅速反应,造成炉内大沸腾。预防措施:禁止向长时间不冶炼的炉底铺设石灰;热炉炉底铺设石灰量不得大于1吨,且均匀铺开。

五是氧化渣加入量过多。氧化渣中含有大量的Fe0,温度低时不与钢中的碳反应,待温度上升到反应温度时,与碳发生反应,碳氧反应属于放热反应,随着反应的进行,炉膛温度急速升高,满足碳氧反应温度条件,导致碳氧反应逐渐剧烈,形成大沸腾,引发“爆喷”。预防措施:每炉钢的氧化渣的加入量不得大于钢水量的5%,氧化渣的加入不得集中在一罐加入,应该分批次加入。

针对以上五种产生大沸腾的原因,除了在技术原理上对每一种产生原因进行针对性预防,还有一些通用预防措施,如:一是电弧炉吹氧时,专人在炉前操作台控制,炉盖必须起升到最高处。二是必须断电吹氧。三是一次性脱碳量不得大于0.4%。四是冶炼负责人在炉台上随时观看炉内反应情况,出现沸腾情况,随时通知炉台上所有人员立即撤离至安全地带,只保留操作台一人控制。五是控制室内安排固定人员实时监控电炉炉门口氧枪操作,观察炉内状况,控制倾炉流渣速度,出现异常从室内切断供氧。

2 水冷系统泄露现象原因分析及预防措施

2.1 水冷系统泄露现象的危害性

大型电弧炉要采用水冷炉壁和水冷炉盖,形式较普遍的是管式水冷炉壁。整个水冷炉壁由6~12个水冷构件组成,占炉壁面积的80%~85%。电弧炉在冶炼过程中需要盛接1620℃~1680℃的高温钢水,炉体装置如炉壁和炉盖能否在高温灼烧下保持正常功能动作,全靠水冷系统降温,若水冷系统发生泄漏,轻则钢水报废;若水与钢水混在一起会产生爆炸,严重威胁人员和设备安全。

2.2 水冷系统泄露现象原因分析

电弧炉炉体装置如炉壁和炉盖漏水主要原因:炉体接地装置失效,炉内炉料与炉壁/炉盖接触打火,造成炉壁/炉盖漏水;炉壁/炉盖管臂太薄,冶炼过程电弧辐射烧损管臂漏水;电炉钢水超装或后倾炉过快,钢水漫过或接触到炉臂/炉盖水管,造成水管漏水。

2.3 水冷系统泄露现象预防措施

为避免电弧炉冶炼过程发生炉体装置如炉壁和炉盖漏水,保护人员和设备安全,主要可采取如下措施:电工每天开炉前进行炉体接地检查,纳入开炉前专项检查;每次更换炉衬时,必须对炉臂水管进行打压检测,对有损坏部位进行焊接处理;电弧炉冶炼至少前十炉钢水量不得超过有效容量的120%;出钢过程必须确保出钢口完全打开,出钢倾炉速度控制适宜,安排专人控制操作;冶炼过程安排专人检查炉体四周,炉内出现漏水情况,炉臂外面会出现大量水珠及潮气,炉内火焰颜色会变成弱蓝色,发现此类情况立即停炉,在条件允许情况下立即组织人员抢修。

3 炉侧、炉底漏钢现象原因分析及预防措施

3.1 炉侧、炉底漏钢现象的危害性

现代电弧炉炉体包括炉壳及水冷炉壁、水冷炉门、开启机构、出钢槽、水冷炉盖及电极密封圈等。炉壳在冶炼过程中直接与高温钢水接触,若在钢水冶炼时发生炉侧、炉底漏钢,将严重烧坏炉体设备、威胁炉前炼钢工人身安全,给铸钢厂带来难以挽回的损失。

3.2 炉侧、炉底漏钢现象原因分析

电弧炉炉壁、炉底漏钢主要是因为:电弧炉打结炉底时炉衬厚度不够,冶炼时间过长,钢水不断侵蚀炉壁/炉底炉衬,而炉前炼钢工未及时发现;炉体水冷系统漏水,长时间浸泡炉衬,开炉前检修时未及时发现,炉衬变软,受到猛烈冲击时发生泄漏;冶炼前加料时,原辅材料尺寸过大,吊装过程中砸坏炉衬,而炉前炼钢工未及时发现。

3.3 炉侧、炉底漏钢现象预防措施

为避免炉侧、炉底漏钢给铸钢厂带来不必要的损失,保护人员、设备安全,可采取以下措施:定期对电弧炉炉衬厚度进行实测,认真做好记录,每次开炉前对炉衬厚度进行目测,符合冶炼要求才能加料;更换电弧炉炉衬前,设备维修人员必须对水冷炉壁进行打压检查,确保水冷系统不泄露;加入的原辅材料最大尺寸不超过炉衬内径的60%;对电弧炉炉体两侧加装导流槽,如发生炉壁漏钢,使钢液漏至事故槽;若炉侧、炉底漏钢严重可倾炉出钢。

4 结论

电弧炉因其炼钢的经济效益和环境优势,近50年来得到飞速发展,在全世界各个钢铁大国得到广泛应用,很好地满足了各国的钢铁使用需求。

若在电弧炉冶炼过程中发生大喷溅,水冷系统泄露,炉侧、炉底漏钢会造成很大的经济损失,威胁到工作区域人员、设备安全,必须引起现场炉前炼钢工和技术人员的足够重视。本文分析了大喷溅,水冷系统泄露,炉侧、炉底漏钢产生的原因和预防措施,经过现场实践,可以指导电炉生产操作,只要精心操作,一定可以杜绝此类事故的发生。

参考文献

[1]朱苗勇.现代冶金学(钢铁冶金卷)[M].北京:冶金工业出版社,2008:221-222.

[2]刘敬龙.超高功率电孤炉大沸腾的原因及对策[J].万方数据,2006(04):1-2.

篇3：对一起高温铁水灼烫事故的分析

事故经过

2014年5月3日7时10分, 某钢铁厂高炉乙班职工赵某将2根氧气管放入铁水中进行熔化, 但氧气管浮在铁水上未能熔化, 该职工便用右手拿住氧气管往铁水里插, 随即铁水随氧气管孔道崩出, 由其右手袖口窜入, 灼伤右手臂及颈部。当班班长立即将其送往医院。经医生诊断, 赵某右臂、颈部20%的部位遭受Ⅰ~Ⅱ度灼伤。

事故原因

造成灼烫伤害事故的原因有人、机械、管理3方面的因素, 按事故原因分类的原则有直接原因和间接原因。人的不安全行为和机械的不安全状态是事故的直接原因;日常安全管理没有落实好规章制度、教育培训、隐患整改等是间接原因。

此次事故的直接原因是人的违章操作和不安全行为, 间接原因是安全意识淡薄和没有落实好规章制度。

直接原因赵某没有烘干预热氧气管, 而直接将其丢进高温铁液, 导致高温铁液遇冷潮物品发生局部膨胀现象。氧气管放进铁水后, 高温铁液沿氧气管孔道崩出, 灼伤赵某右手手臂。

间接原因当班班长及现场其他操作人员都没有意识到赵某的不安全行为, 也没有对其进行制止。员工的安全意识淡薄, 是造成事故的间接原因。此外, 班组在安排工作时, 只强调注意安全, 未对具体作业项目提出针对性安全措施, 也是造成事故的间接原因。

预防措施

铁水灼烫伤害是炼铁工艺中经常发生的事故。如果措施到位, 操作人员遵守规章制度、严守安全操作规程, 事故是可以避免的。为预防此类事故的发生, 可采取如下措施:

1.科室、车间、班组强化安全标准化管理, 严格按照厂级抽查覆盖率10%, 车间抽查覆盖率30%, 班组抽查覆盖率100%, 对员工作业行为进行检查、监督, 对违章、违规现象进行警告或采取惩罚性措施, 杜绝习惯性违章。

2.高炉车间应根据车间工艺、设备、现场情况, 梳理各类习惯性违章种类, 按照班组全覆盖的形式跟踪检查、对违章违纪现象严格落实处罚。安全管理部门利用每月2次的厂级安全检查, 监督片区、车间、班组工作的开展情况, 并将其纳入考评。

3.事故反映出职工的安全意识不强, 防范事故的安全技能不够。企业可开展强化职工安全意识、提高员工事故防范技能的培训。安全管理部门制定全厂培训计划, 各车间组织实施。