炼铁生产安全技术
仪器信息网 · 2007-04-26 21:40 · 35238 次点击
李川
1.炼铁安全生产的主要特点
炼铁是将铁矿石或烧结球团矿、锰矿石、石灰石和焦炭按一定比例予以混匀送至料仓,然后再送至高炉,从高炉下部吹入1000℃左右的热风,使焦炭燃烧产生大量的高温还原气体煤气,从而加热炉料并使其发生化学反应。在1100℃左右铁矿石开始软化,1400℃熔化形成铁水与液体渣,分层存于炉缸。之后,进行出铁、出渣作业。
炼铁生产所需的原料、燃料,生产的产品与副产品的性质,以及生产的环境条件,给炼铁人员带来了一系列潜在的职业危害。例如,在矿石与焦炭运输、装卸,破碎与筛分,烧结矿整粒与筛分过程中,都会产生大量的粉尘;在高炉炉前出铁场,设备、设施、管道布置密集,作业种类多,人员较集中,危险有害因素最为集中,如炉前作业的高温辐射,出铁、出渣会产生大量的烟尘,铁水、熔渣遇水会发生爆炸;开铁口机、起重机造成的伤害等;炼铁厂煤气泄漏可致人中毒,高炉煤气与空气混合可发生爆炸,其爆炸威力很大;喷吹烟煤粉可发生粉尘爆炸;另外,还有炼铁区的噪声,以及机具、车辆的伤害等。如此众多的危险因素,威胁着生产人员的生命安全和身体健康。
2.炼铁生产的主要安全技术
1)高炉装料系统安全技术
装料系统是按高炉冶炼要求的料坯,持续不断的给高炉冶炼。装料系统包括原料燃料的运人、储存、放料、输送以及炉顶装料等环节。装料系统应尽可能的减少装卸与运输环节,提高机械化、自动化水平,使之安全的运行。
(1)运人、储存与放料系统。大中型高炉的原料和燃料大多数采用胶带机运输,比火车运输易于自动化和治理粉尘。储矿槽未铺设隔栅或隔栅不全,周围没有栏杆,人行走时有掉入槽的危险;料槽形状不当,存有死角,需要人工清理;内衬磨损,进行维修时的劳动条件差;料闸门失灵常用人工捅料,如料突然崩落往往造成伤害。放料时的粉尘浓度很大,尤其是采用胶带机加振动筛筛分料时,作业环境更差。因此,储矿槽的结构应是永久性的、十分坚固的。各个槽的形状应该做到自动顺利下料,槽的倾角不应该小于50°,以消除人工捅料的现象。金属矿槽应安装振动器。钢筋混凝土结构,内壁应铺设耐磨衬板;存放热烧结矿的内衬板应是耐热的。矿槽上必须设置隔栅,周围设栏杆,并保持完好。料槽应设料位指示器,卸料口应选用开关灵活的阀门,最好采用液压闸门。对于放料系统应采用完全封闭的除尘设施。
(2)原料输送系统。大多数高炉采用料车斜桥上料法,料车必须设有两个相对方向的出入口,并设有防水防尘措施。一侧应设有符合要求的通往炉顶的人行梯。卸料口卸料方向必须与胶带机的运转方向一致,机上应设有防跑偏、打滑装置。胶带机在运转时容易伤人,所以必须在停机后,方可进行检修、加油和清扫工作。
(3)顶炉装料系统。通常采用钟式向高炉装料。钟式装料以大钟为中心,有大钟、料斗、大小钟开闭驱动设备、探尺、旋转布料等装置组成。采用高压操作必须设置均压排压装置。做好各装置之间的密封,特别是高压操作时,密封不良不仅使装置的部件受到煤气冲刷,缩短使用寿命,甚至会出现大钟掉到炉内的事故。料钟的开闭必须遵守安全程序。为此,有关设备之间必须连锁,以防止人为的失误。
2)供水与供电安全技术
高炉是连续生产的高温冶炼炉,不允许发生中途停水、停电事故。特别是大、中型高炉必须采取可靠的措施,保证安全供电、供水。
(1)供水系统安全技术。高炉炉体、风口、炉底、外壳、水渣等必须连续给水,一旦中断便会烧坏冷却设备,发生停产的重大事故。为了安全供水,大中型高炉应采取以下措施:供水系统设有一定数量的备用泵;所有泵站均设有两路电源;设置供水的水塔,以保证柴油泵启动时供水;设置回水槽,保证在没有外部供水情况下维持循环供水;在炉体、风口供水管上设连续式过滤器;供、排水采用钢管以防破裂。
(2)供电安全技术。不能停电的仪器设备,万一发生停电时,应考虑人身及设备安全,设置必要的保安应急措施。设置专用、备用的柴油机发电组。
计算机、仪表电源、事故电源和通讯信号均为保安负荷,各电器室和运转室应配紧急照明用的带铬电池荧光灯。
3)煤粉喷吹系统安全技术
高炉煤粉喷吹系统最大的危险是可能发生爆炸与火灾。
为了保证煤粉能吹进高炉又不致使热风倒吹入喷吹系统,应视高炉风口压力确定喷吹罐压力。混合器与煤粉输送管线之间应设置逆止阀和自动切断阀。喷煤风口的支管上应安装逆止阀,由于煤粉极细,停止喷吹时,喷吹罐内、储煤罐内的储煤时间不能超过8~12h。煤粉流速必须大于18m/s。罐体内壁应圆滑,曲线过渡,管道应避免有直角弯。
为了防止爆炸产生强大的破坏力,喷吹罐、储煤罐应有泄爆孔。
喷吹时,由于炉况不好或其他原因使风口结焦,或由于煤枪与风管接触处漏风使煤枪烧坏,这两种现象的发生都能导致风管烧坏。因此,操作时应该经常检视,及早发现和处理。
4)高炉安全操作技术
(1)开炉的操作技术。开炉工作极为重要,处理不当极易发生事故。开炉前应做好如下工作:进行设备检查,并联合检查;做好原料和燃料的准备;制定烘炉曲线,并严格执行;保证准确计算和配料。
(2)停炉的操作技术。停炉过程中,煤气的一氧化碳浓度和温度逐渐增高,再加上停炉时喷入炉内水分的分解使煤气中氢浓度增加。为防止煤气爆炸事故,应做好如下工作:处理煤气系统,以保证该系统蒸气畅通;严防向炉内漏水。在停炉前,切断已损坏的冷却设备的供水,更换损坏的风渣口;利用打水控制炉顶温度在400℃~500℃之间;停炉过程中要保证炉况正常,严禁休风;大水喷头必须设在大钟下。设在大钟上时,严禁开关大钟。
5)高炉维护安全技术
高炉生产是连续进行的,任何非计划休风都属于事故。因此,应加强设备的检修工作,尽量缩短休风时间,保证高炉正常生产。
为防止煤气中毒与爆炸应注意以下几点:
(1)在一、二类煤气作业前必须通知煤气防护站的人员,并要求至少有2人以上进行作业。在一类煤气作业前还须进行空气中一氧化碳含量的检验,并佩带氧气呼吸器。
(2)在煤气管道上动火时,须先取得动火票,并做好防范措施。
(3)进入容器作业时,应首先检查空气中一氧化碳的浓度,作业时,除要求通风良好外,还要求容器外有专人进行监护。
3.炼铁生产事故的预防措施和技术
炼铁厂煤气中毒事故危害最为严重,死亡人员多,多发生在炉前和检修作业中。预防煤气中毒的主要措施是提高设备的完好率,尽量减少煤气泄漏;在易发生煤气泄漏的场所安装煤气报警器;进行煤气作业时,煤气作业人员佩带便携式煤气报警器,并派专人监护。
炉前还容易发生烫伤事故,主要预防措施是提高装备水平,作业人员要穿戴防护服。原料场、炉前还容易发生车辆伤害和机具伤害事故。
烟煤粉尘制备、喷吹系统,当烟煤的挥发分超过10%时,可发生粉尘爆炸事故。为了预防粉尘爆炸,主要采取控制磨煤机的温度、控制磨煤机和收粉器中空气的氧含量等措施。目前,我国多采用喷吹混合煤的方法来降低挥发分的含量。