转炉炼钢喷溅产生原因分析预防措施
一、产生原因
转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。
1爆发性喷溅产生的原因
熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体,这是发生爆发性喷溅的根本原因。
碳氧反应:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸热反应,反应速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和温度的共同影响。由于操作上的原因,熔池骤然受到冷却,抑制了正在激烈进行的碳氧反应;供人的氧气生成了大量(FeO)并聚积;当熔池温度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚积到20%以上时,碳氧反应重新以更猛烈的速度进行,瞬间排出大量具有巨大能量的CO气体从炉口排出,同时还挟带着一定量的钢水和熔渣,形成了较大的喷溅。在熔渣氧化性过高,熔池温度突然冷却后又升高的情况下,就有可能发生爆发性喷溅。
2泡沫性喷溅产生的原因
除了碳的氧化不均衡外,还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会引起喷溅。
在铁水Si、P含量较高时,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量较大,再加上熔渣中TFe含量较高,其表面张力降低,阻碍着CO气体通畅排出,因而渣层膨胀增厚,严重时能够上涨到炉口。此时只要有一个不大的推力,熔渣就会从炉口喷出,熔渣所夹带的金属液也随之而出,形成喷溅。同时泡沫渣对熔池液面覆盖良好,对气体的排出有阻碍作用。严重的泡沫渣可能导致炉口溢渣。显然,渣量大时,比较容易产生喷溅;炉容比大的转炉,炉膛空间也大,相对而言发生较大喷溅的可能性小些。
3金属喷溅产生的原因
当渣中TFe含量过低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹开后熔渣不能及时返回覆盖液面,CO气体的排出带着金属液滴飞出炉口,形成金属喷溅。熔渣“返干”也会产生金属喷溅。可见,形成金属喷溅的一些原因与爆发性喷溅正好相反。
二、预防措施
1正确的枪位控制
在某种程度上复吹转炉炼钢的氧枪操作主要是通过枪位的变化来调节和控制炉渣中有合适的(FeO)含量,以满足吹炼过程各期的需要。如果(FeO)控制不当,会给吹炼带来困难,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易喷溅,因此控制喷溅的关键就是要控制吹炼枪位。
1.1吹炼前期枪位的调节和控制
开吹前操作人员应详细了解以下情况:
a)铁水成分,主要是硅、硫、磷的含量;
b)铁水温度;
c)炉子情况,是新炉还是老炉,是否补炉,装入量是多少,炉内是否有剩余钢水和炉渣等;
d)吹炼的钢种及其对造渣、温度控制的要求;
e)上一班或上一炉操作情况,现在炉子的液面和炉底等。
对上述情况必须做到心中有数。前期调节和控制的原则是早化渣、化好渣。吹炼前期的特点是硅、锰迅速氧化、渣中SiO2浓度大,熔池温度不高,此时要求将加入炉内的石灰尽快地化好,以便形成碱度≮1.5~1.7的活跃炉渣,以减轻酸性渣对炉衬的侵蚀,并增加吹炼前期的脱硫与脱磷率。为此,应采用较高的枪位,如果枪位过低,不仅因渣中(FeO)低会在石灰表面形成高熔点而且致密的2CaO?SiO2,阻碍石灰的熔化,还会由于炉渣未能很好地覆盖熔池表面而产生喷溅,当然,前期枪位也不宜长时间过高,以免发生严重喷溅。
正确地控制前期温度,如果前期温度低,炉渣中积累起大量的氧化铁,随后在元素氧化,熔池被加热时,往往突然引起碳的激烈氧化,容易造成爆发性喷溅。在炉温很高时,可以在提枪的同时适当加一些石灰,稠化熔渣,有时对抑制喷溅也有些作用,但加入量不宜过多,加入的石灰化完后,如果不继续加人石灰就应当适当降枪,以便降低∑(FeO),以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷溅。
1.2吹炼中期的枪位控制
吹炼过程枪位控制的基本原则是:继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温。吹炼中期的特点是强烈脱碳,在这个阶段中,不仅吹人的氧气全部用于碳的氧化,而且渣中的氧化铁也大量被消耗,渣中∑(FeO)的降低将使炉渣的熔点上升,流动性下降,出现“返干”现象,影响硫、磷的去除甚至于发生回磷现象,喷溅也严重,为了防止中期炉渣返干,应该适当提枪,使渣中有适当的∑(FeO)。
1.3吹炼后期的枪位控制
后期的任务是进一步调整好炉渣的氧化性和流动性,继续去除硫、磷、使熔池钢液成分和温度均匀,稳定火焰,便于准确地控制终点,压枪速度要缓慢,切忌过快,否则会引起喷溅,冶炼低碳钢,很多采用的是增碳法,所以后期非常注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳,均匀熔池的温度和成分以及降低终渣的∑(FeO)含量。为此在过程化渣不太好,或者中期炉渣返干较严重时,后期应首先适当提枪化渣,而在接近终点时,再适当降枪,以加强熔池搅拌,使熔池的温度和成分均匀化,降低终渣中的∑(FeO),提高金属和合金收得率并减轻对炉衬的侵蚀。
2合理的炉型控制
保持合理的炉型是在现有技术和设备条件下控制喷溅最有效的方法,如应有适当的炉底高度和液面,根据冶炼钢种采取合适的底吹模式,如果发现炉底上涨较高,要及时采取措施进行处理,处理炉底操作应采取勤、轻处理原则。
2.1可以采用留渣后,用顶枪进行适当吹扫;
2.2减少溅渣频率,并适当缩短溅渣时间
2.3连续冶炼3—4炉低碳钢,低碳、高氧化铁渣出钢。
2.4适当降低炉渣碱度和氧化镁含量。
2.5做好热平衡,力求做到热量略富裕,这样既能保住终点碳,又不因为热量太富裕冷却料用量大喷溅难控制;还可以采用留渣操作,溅渣护炉时不要把炉渣溅干,在炉内留1/3左右的炉渣,剩余的炉渣在下炉吹炼时有利于前期快速成渣,同时减少了冷却剂的加入量和炉渣的泡沫化程度,并将泡沫化高峰前移,从而达到控制喷溅的目的,在炉渣严重泡沫化时,短时间提高枪位,使氧枪超过泡沫的熔池面,用氧气射流的冲击破坏泡沫,减少喷溅。
另外禁止超装,提高准装入率,稳定原材料质量,提高操作水平也是控制喷溅的有效手段;特别是对于中小型转炉。
篇2:高温液体喷溅溢出爆炸事故应急处置规程
一般情况下,应急预案应分层次逐级启动。事故严重时,也可以几个层次的应急预案同时启动。
1现场应急处置措施
1.1高温液体喷溅
(1)人员身上着火,严禁奔跑。周围人员要帮助灭火。
(2)心跳、呼吸停止者,应立即心肺复苏。
(3)面部、颈部深度烧伤及出现呼吸困难者,应迅速送往医院设法作气管切开手术。
(4)非化学物质的烧伤创面,不可用水淋,创面水泡不要弄破,以免创面感染。
(5)用清洁纱布等盖住创面,以免感染。
(6)如伤员口渴,可饮用盐开水,不可喝生水及大量白开水,以免引起脑水肿及肺水肿。
(7)严重的灼伤者,争取在休克出现之前,迅速送医院医治。
(8)送伤员前,尽可能提前通知医院做好抢救准备事宜。
2高温液体溢出与爆炸
1)现场处置
(1)凡发生高温液体溢流,应立即停止作业。危险区内严禁有人。
(2)发生漏铁事故时,要将剩余铁水倒入备用罐内。
(3)高温液体溢流地面遇有乙炔瓶、氧气瓶等易燃易爆物品时,如不能及时搬走,要采取降温措施。
(4)溢流、泄漏地面的铁水、钢水在未冷却之前,不能用水扑救。防止水出现分解,引起爆炸。
2)现场急救
(1)注意伤员全身情况,对呼吸、心搏骤停者,要立即抢救。
(2)有大量出血时要先止血。
(3)开放性骨折时,局部要做好清洁消毒处理。
(4)用纱布将伤口包好,暴露在外边的骨头,严禁送回人体组织内。
(5)做简单的骨折固定后,再送医院医治。脊柱骨折时,严禁翻身等乱动伤员;搬运时,要用木板担架,防止损伤脊髓。
(6)对剧痛难忍的伤者,必要时使用镇痛剂,以免疼痛引起休克。
3诱发火灾
1)灭火注意事项
(1)高温液体溢出或泄漏诱发火灾时,因有高温液体存在,一般不能贸然采用喷水灭火的方法。
(2)在没有良好的接地设备或没有切断电源的情况下,一般不能用水来扑救高压电气设备火灾,防止触电。
(3)一些高温生产装置或设备着火时,不宜用直流水扑救。防止突然冷却,引起设备破坏。
(4)储存有大量的硫酸、浓硝酸、盐酸等的场所发生火灾时,不能用直接用水扑救。防止出现放热引起燃烧。
(5)轻于水且不溶于水的可燃液体火灾,不能直接用水扑救。防止液体随水流散,促使火势蔓延。
2)逃生注意事项
(1)如果火势过大过猛,出口通道已经被浓烟堵住,且没有其它线路可走,可用湿衣物等做掩护,贴近地面,匍匐通过浓烟密布的区域。
(2)当火灾无法控制时,要果断地从安全途径逃离火场,千万不要因贪恋钱物而错失了逃生良机。
(3)穿越烟雾逃生,应尽量低身前进,避免烟雾中毒和高温灼伤。
(4)穿越毒烟区逃生,应用折叠的湿毛巾捂住口鼻,减少烟气吸入。
(5)如必须穿越着火带逃生,可用水浇湿全身自我保护。
(6)当向下逃生的通道被火封锁时,可上到高处平台,等待救援。
(7)火场逃生时,只要强度允许,还可利用建筑物的水管逃生。
(8)当知道门外发生大火时,出门前一定要用手轻摸门把和门面,如果烫手千万不能开门,以防烟火伤人。
(9)当被大火困在房间时,应尽快封堵门窗缝隙部位,并不断泼水冷却门窗,阻止烟火进入,争取救援时间。也可设法打开被火面的门(窗)逃生或对外求救。
(10)被困火场,应用电话、呼喊、敲打发声、挥舞衣物、打电筒等方式积极向外发出求教信号,等待救援。
4.铁水外漏
1)事故类型及特点
(1)铁水包倒铁水、吊运过程中发生铁水喷溅、铁水包漏铁水。
倒铁水时发生铁水喷溅、铁水包漏铁水,可能造成火灾事故;遇水导致爆炸。因铁水包处于坑内,且坑内无人,不会造成人员伤害,事故危害低。
铁水包在吊运过程中发生漏铁水事故,由于泄漏部位不同,处置方法不同,可能造成火灾事故、遇水导致爆炸事故、处置过程人员伤害等事故。
(2)铁水扒渣过程中发生铁水包漏铁水。
①铁水包上部包口处漏铁水:直接漏至受渣渣罐,会产生铁水飞溅,对周边流动作业人员可能造成伤害,事故危害一般。
②铁水包中、下部处漏铁水:铁水漏出初期危及扒渣位周边煤气烘烤装置、能源介质管道、电气设备、流动作业人员等,起重机吊运处理时危及周边化品料仓、能源介质管道、生产设备、作业人员及车辆等,极易造成火灾、爆炸、人员伤害等事故,事故危害性大。
2)处置措施
一般处置原则:一旦发生铁水包漏铁水,迅速停止受铁、扒渣等作业,紧急呼叫事故区域内人员撤离,指挥起重机到位,视铁水漏出位置、漏出量确定铁水包内直接吊运至干燥的炉坑内或倒入最近处备用铁水包。
(1)倒铁水时包内铁水漏出
①迅速将保温炉或中频炉恢复至0位,停止倒铁。
②迅速指挥兑铁起重机运行至事故区域。紧急呼叫事故区域人员迅速撤离。
③设置安全警戒区,禁止人员进入。
④起重机吊出事故铁水包将铁水倒入最近处备用铁水包或地坑内。
(2)扒渣过程铁水包铁水漏出。
①视铁水漏出部位确定指挥起重机吊运铁水包继续在扒渣位,待铁水漏入受渣渣罐至液面低于漏出位后结束,或将铁水包吊运至中频炉,将包内剩余铁水倒入炉内。
②视铁水漏出部位紧急呼叫事故区域人员迅速撤离。指挥起重机吊运铁水包将铁水倒入最近处备用铁水包或地坑内。
③设置安全警戒区,禁止人员进入。
3)不同工况处置措施
①铁水包倒铁水过程中漏铁水。
操作工确认漏铁水状况并当即通知组长,同时执行以下工序:摇上保温炉或中频炉至不流出铁水为止。班长在现场确认的同时,负责指挥起重机尽快将铁水包内铁水直接进炉或将该包吊至备用空包上方。作业长及区域负责人组织清理沿途冷铁和恢复生产。
②扒渣或吊运过程中漏铁水(铁水包上部包口处漏)。
操作工确认铁水包漏铁水情况后,停止扒渣作业,并通知组长及厂部调度。
班长立即指挥起重机将该包铁水吊至另一只空包上方或指挥天车将铁水进炉。(若无空包或空炉则将该包铁水留在扒渣位置,让铁水流至渣罐内。
③扒渣或吊运过程中漏铁水(铁水包中、下部处漏)
操作工确认铁水包漏铁水情况后,停止扒渣作业,并通知班长及厂部调度。
班长确认漏出铁水不会对沿线的危险点造成危害,或不会导致事故扩大后,立即指挥起重机将该包铁水吊至另一只空包上方或由指挥起重机将铁水进炉,起重机吊运时班长沿途做好区域警示,并指令行车驾驶员全过程拉警报。
班长确认漏出铁水可能会对沿线的危险点造成危害,但不会导致事故扩大后,指挥起重机将漏的铁水包吊至地坑内,直至铁水漏完。
篇3:转炉炼钢喷溅产生原因分析预防措施
一、产生原因
转炉常见喷溅主要分为爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅。
1爆发性喷溅产生的原因
熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体,这是发生爆发性喷溅的根本原因。
碳氧反应:[C]+(FeO)={CO}+[Fe]是吸热反应,反应速度受熔池碳含量、渣中(TFe)含量和温度的共同影响。由于操作上的原因,熔池骤然受到冷却,抑制了正在激烈进行的碳氧反应;供人的氧气生成了大量(FeO)并聚积;当熔池温度再度升高到一定程度(一般在1470℃以上),(FeO)聚积到20%以上时,碳氧反应重新以更猛烈的速度进行,瞬间排出大量具有巨大能量的CO气体从炉口排出,同时还挟带着一定量的钢水和熔渣,形成了较大的喷溅。在熔渣氧化性过高,熔池温度突然冷却后又升高的情况下,就有可能发生爆发性喷溅。
2泡沫性喷溅产生的原因
除了碳的氧化不均衡外,还有如炉容比、渣量、炉渣泡沫化程度等因素也会引起喷溅。
在铁水Si、P含量较高时,渣中SiO2、P2O5含量也高,渣量较大,再加上熔渣中TFe含量较高,其表面张力降低,阻碍着CO气体通畅排出,因而渣层膨胀增厚,严重时能够上涨到炉口。此时只要有一个不大的推力,熔渣就会从炉口喷出,熔渣所夹带的金属液也随之而出,形成喷溅。同时泡沫渣对熔池液面覆盖良好,对气体的排出有阻碍作用。严重的泡沫渣可能导致炉口溢渣。显然,渣量大时,比较容易产生喷溅;炉容比大的转炉,炉膛空间也大,相对而言发生较大喷溅的可能性小些。
3金属喷溅产生的原因
当渣中TFe含量过低,熔渣粘稠,熔池被氧流吹开后熔渣不能及时返回覆盖液面,CO气体的排出带着金属液滴飞出炉口,形成金属喷溅。熔渣“返干”也会产生金属喷溅。可见,形成金属喷溅的一些原因与爆发性喷溅正好相反。
二、预防措施
1正确的枪位控制
在某种程度上复吹转炉炼钢的氧枪操作主要是通过枪位的变化来调节和控制炉渣中有合适的(FeO)含量,以满足吹炼过程各期的需要。如果(FeO)控制不当,会给吹炼带来困难,如化渣太晚,易“返干”;或化渣太早,易喷溅,因此控制喷溅的关键就是要控制吹炼枪位。
1.1吹炼前期枪位的调节和控制
开吹前操作人员应详细了解以下情况:
a)铁水成分,主要是硅、硫、磷的含量;
b)铁水温度;
c)炉子情况,是新炉还是老炉,是否补炉,装入量是多少,炉内是否有剩余钢水和炉渣等;
d)吹炼的钢种及其对造渣、温度控制的要求;
e)上一班或上一炉操作情况,现在炉子的液面和炉底等。
对上述情况必须做到心中有数。前期调节和控制的原则是早化渣、化好渣。吹炼前期的特点是硅、锰迅速氧化、渣中SiO2浓度大,熔池温度不高,此时要求将加入炉内的石灰尽快地化好,以便形成碱度≮1.5~1.7的活跃炉渣,以减轻酸性渣对炉衬的侵蚀,并增加吹炼前期的脱硫与脱磷率。为此,应采用较高的枪位,如果枪位过低,不仅因渣中(FeO)低会在石灰表面形成高熔点而且致密的2CaO?SiO2,阻碍石灰的熔化,还会由于炉渣未能很好地覆盖熔池表面而产生喷溅,当然,前期枪位也不宜长时间过高,以免发生严重喷溅。
正确地控制前期温度,如果前期温度低,炉渣中积累起大量的氧化铁,随后在元素氧化,熔池被加热时,往往突然引起碳的激烈氧化,容易造成爆发性喷溅。在炉温很高时,可以在提枪的同时适当加一些石灰,稠化熔渣,有时对抑制喷溅也有些作用,但加入量不宜过多,加入的石灰化完后,如果不继续加人石灰就应当适当降枪,以便降低∑(FeO),以免在硅锰氧化结束和熔池温度升高后强烈脱碳时发生严重喷溅。
1.2吹炼中期的枪位控制
吹炼过程枪位控制的基本原则是:继续化好渣、化透渣、快速脱碳、不喷溅、熔池均匀升温。吹炼中期的特点是强烈脱碳,在这个阶段中,不仅吹人的氧气全部用于碳的氧化,而且渣中的氧化铁也大量被消耗,渣中∑(FeO)的降低将使炉渣的熔点上升,流动性下降,出现“返干”现象,影响硫、磷的去除甚至于发生回磷现象,喷溅也严重,为了防止中期炉渣返干,应该适当提枪,使渣中有适当的∑(FeO)。
1.3吹炼后期的枪位控制
后期的任务是进一步调整好炉渣的氧化性和流动性,继续去除硫、磷、使熔池钢液成分和温度均匀,稳定火焰,便于准确地控制终点,压枪速度要缓慢,切忌过快,否则会引起喷溅,冶炼低碳钢,很多采用的是增碳法,所以后期非常注意加强熔池搅拌以加速后期脱碳,均匀熔池的温度和成分以及降低终渣的∑(FeO)含量。为此在过程化渣不太好,或者中期炉渣返干较严重时,后期应首先适当提枪化渣,而在接近终点时,再适当降枪,以加强熔池搅拌,使熔池的温度和成分均匀化,降低终渣中的∑(FeO),提高金属和合金收得率并减轻对炉衬的侵蚀。
2合理的炉型控制
保持合理的炉型是在现有技术和设备条件下控制喷溅最有效的方法,如应有适当的炉底高度和液面,根据冶炼钢种采取合适的底吹模式,如果发现炉底上涨较高,要及时采取措施进行处理,处理炉底操作应采取勤、轻处理原则。
2.1可以采用留渣后,用顶枪进行适当吹扫;
2.2减少溅渣频率,并适当缩短溅渣时间
2.3连续冶炼3—4炉低碳钢,低碳、高氧化铁渣出钢。
2.4适当降低炉渣碱度和氧化镁含量。
2.5做好热平衡,力求做到热量略富裕,这样既能保住终点碳,又不因为热量太富裕冷却料用量大喷溅难控制;还可以采用留渣操作,溅渣护炉时不要把炉渣溅干,在炉内留1/3左右的炉渣,剩余的炉渣在下炉吹炼时有利于前期快速成渣,同时减少了冷却剂的加入量和炉渣的泡沫化程度,并将泡沫化高峰前移,从而达到控制喷溅的目的,在炉渣严重泡沫化时,短时间提高枪位,使氧枪超过泡沫的熔池面,用氧气射流的冲击破坏泡沫,减少喷溅。
另外禁止超装,提高准装入率,稳定原材料质量,提高操作水平也是控制喷溅的有效手段;特别是对于中小型转炉。