高炉炼铁安全

王志军高炉炼铁安全生产特点及事故预防高炉炼铁工艺概述所谓炼铁是指利用含铁矿石、燃料、熔剂等原燃料通过冶炼生产合格生铁的工艺过程，自然界中的如赤铁矿、磁铁矿等。高炉炼铁就是从铁矿石中将铁还原出来，并熔炼成液态生铁。经过选矿、烧结，做成烧结矿和球团矿供高炉冶炼，同时为了保证高炉生产的连续性，还要求有足够数量的原料供应。还原铁矿石需要还原剂，为了使铁矿石中的脉石生成低熔点的熔融炉渣而排出，必须有足够的热量并需加入熔剂（主要是石灰石和硅石）。在高炉炼铁中，还原剂和热量都是由燃料与鼓风供给的。目前所用的燃料主要是焦炭和煤粉（个别少数地区用无烟煤等），有的高炉还从风口喷入重油、天然气等其他燃料，以代替部分焦炭。高炉冶炼工艺流程图焦碳石灰石天然矿料仓水渣池铁水罐车高炉烟囱热风炉脱水器热风鼓风机喷吹罐贮煤罐集煤罐球磨机文氏管洗涤塔除尘器助燃风熔剂、燃料等球磨机混合机带冷选球盘竖炉除尘器除尘器炼铁厂生产工艺特点•高炉炼铁生产具有如下特点：•高炉是工业生产中比较大的单一生产设备，吨位重、结构复杂、动力消耗高、物料吐吞量大，冶炼过程连续进行，冶炼周期长；•对原料、辅助材料、熔剂、燃料质量要求高；•生产连续、工序多，一般从原料进厂到冶炼出铁，要经过收料、验质、造堆、配料、烧结、整粒、入炉、冶炼等过程；一、炼铁厂除高炉本体外的几个系统•1.上料系统新建大型高炉一般采用胶带运输机运料上炉顶。包括贮矿场、贮矿槽、焦仓、焦炭筛、矿石筛、胶带称量系统、料罐胶带运输机。•2.装料系统新建高炉多采用无钟炉顶。包括料罐、气密箱、密封阀、料流调节阀、眼镜阀和旋转溜槽等装置。高压操作高炉还有均压阀和均压放散阀。并罐式无钟炉顶串罐式无钟炉顶一、炼铁厂除高炉本体外的几个系统•3.送风系统主要包括高炉鼓风机和热风炉（含助燃风机、冷风管道、热风管道、煤气管道、助燃空气管道、烟气管道和烟囱等）。•4.煤气除尘系统一般包括煤气上升管、煤气下降管、重力除尘器（或旋风除尘器）、洗涤塔、文氏管、脱水器等。高压操作的高炉还有高压阀组。一、炼铁厂除高炉本体外的几个系统•5.渣铁处理系统包括出铁场、泥炮、开口机、炉前吊车、铁水罐、铸铁机、堵渣机、渣罐、水渣池。还有的采用炉前水力冲渣，近十几年来，又引进采用了INBA和图拉法渣处理装置。•6.煤粉制备及喷吹系统煤粉制备系统主要有磨煤机、收尘器、烟气炉等。喷吹系统有煤粉收集罐、贮煤罐、喷吹罐、混合器、喷枪等。喷油系统有卸油泵、贮油罐、过滤器、送油泵、稳压罐、调压装置、喷枪等。二、炼铁生产的主要危险因素•炼铁生产工艺设备复杂、作业种类多、作业环境差，劳动强度大。•炼铁生产过程中存在的主要危险因素有：•高温辐射、铁水和熔渣喷溅与爆炸、高炉煤气中毒、高炉煤气燃烧爆炸、煤粉爆炸、烟尘、噪声、机具及车辆伤害、高处作业危险等。三、炼铁生产的主要事故类别和原因•根据历年事故数据统计，炼铁生产中的主要事故类别按事故发生的次数排序分别为：灼烫、机械伤害、车辆伤害、物体打击、煤气中毒和各类爆炸等事故。此外，触电、高处坠落事故以及尘肺病、矽肺病和慢性一氧化碳中毒等职业病也经常发生。三、炼铁生产的主要事故类别和原因•导致事故发生的主要原因为：1、违章操作、误操作，身体疲劳；2、不懂或不熟悉操作技术；3、劳动组织不合理，现场缺乏检查指导；4、安全规程不健全；5、技术和设计上的缺陷；6、安全防护装置及工具缺陷，个体防护用品缺乏或有缺陷；7、作业环境条件差。四、炼铁常见事故分析及预防1、烧烫伤高温液态渣铁、渣铁口突然吹出或烧穿、爆炸；渣锅、铁水罐、铸铁机等高温液体储运设备；蒸汽包、管道、送风装置等高温气体储存、输送设备泄漏；烧红的钢钎、铁棍、氧气管、钻杆、炮泥等；高温蒸汽、氮气、煤气、冷却水等接触人体；甲烷、乙炔、煤气等可燃气体着火；使用氧气烧铁口回火燃烧；酸碱盐、有机物、强氧化性化学物质（如H2O2）等接触人体均可能造成烧烫伤事故；强光、放射性物质引起的体内外物理灼伤。此类事故的预防以屏蔽与隔离为主，如设置隔离带、隔离栏将人与危险隔离、做好个体防护，穿好防护服、佩戴防护罩等。四、炼铁常见事故分析及预防•14.3.4铁罐耳轴应锻制而成，其安全系数不应小于8；耳轴磨损超过原轴直径的10％，即应报废；每年应对耳轴作一次无损探伤检查，做好记录，并存档。•14.3.5不应使用凝结盖孔口直径小于罐径1/2的铁、渣罐，也不应使用轴耳开裂、内衬损坏的铁罐，重罐不应落地。四、炼铁常见事故分析及预防2、物体打击大锤、榔头使用不当；高处物件坠落；清理渣铁壕、板结物料时发生崩块击中人员，尤其是眼睛；使用卡机卸风口、中套时突然断裂，游锤飞出击打伤人。此类事故的预防目前主要以软措施为主，如做好工器具的检查确认、制定科学的安全防范措施和作业标准、尽量减少作业时间与频次等。有条件的，可以自动化的机械设备（如使用挖掘机进行渣铁壕解体，使用专用装置更换风口等）代替人工操作或将人员的操作控制设置在远端进行计算机控制，从空间上实现人机分离，但需要先进的技术与生产力做后盾。四、炼铁常见事故分析及预防3、车辆伤害操纵或接触穿插于厂区的火车、各类汽车等机动车辆造成的夹挤、压碾、碰撞伤害，包括乘坐车辆坐、站立姿势、位置不当造成颠簸伤害。此类事故的预防以屏蔽与隔离为主，设置隔离带、隔离栏、隔离网等将人与车辆分离开，设置道路交通信号灯将人与车辆从时间上隔离等。四、炼铁常见事故分析及预防4、机械伤害机械在使用过程中，典型的危险工况有：意外启动、速度变化失控、运动不能停止、运动机械零件或工件脱落飞出、安全装置的功能受阻等。机械设备（如皮带机、开口机、液压炮、减速机、台钻、卷扬机、给料嘴、振动筛、切割机、砂轮机、套丝机、车床、钻床等传动、运转设备）在设计、制造、安装、调整、使用、维修、拆卸等各阶段，防护不当导致夹挤、碰撞、冲击、缠绕、剪切、卷入、滑倒、绊倒、跌落、甩出、绞、碾、割、刺和高压流体喷射等伤害的发生。机械伤害事故的预防措施应以隔离防护将人机分开、设备连锁进行自动控制、双手操纵控制、自动停机控制为主，以设置声光警告报警装置为辅。四、炼铁常见事故分析及预防防5、起重伤害1）起重事故是指各种起重设备（天车、单梁吊、电葫芦、龙门吊、各类汽车吊、电梯等）作业(包括吊运、安装、检修、试验)过程中发生的挤压、意外倾倒、吊具或重物打击、挤压、滑落、坠地、触电等事故。起重伤害事故的特点是后果严重、重伤、死亡人数比例大，并可能导致重大设备或财产损失。2）起重伤害的事故型式有：重物坠落：吊具或吊装容器损坏、物件捆绑不牢、挂钩不当、电磁吊具突然失电、起升机构的零件故障(特别是制动器失灵、钢丝绳断裂)等都会引发重物坠落。起重机失稳倾翻：一是起重机在作业中失去平衡导致倾翻；二是由于坡度或风载荷作用，使起重机沿倾斜路面或轨道发生不应有的滑移。四、炼铁常见事故分析及预防夹挤和碾轧：正在运行的金属结构体与固定结构(或建筑物)之间安全距离不够，对间隙中的人员的夹挤；起重机溜车造成碾轧伤害等。高处跌落：人员在起重机的结构高处进行安装、拆卸、检查、维修或操作等作业时，从高处跌落造成的伤害。触电：起重机的任何组成部分或吊物，接近高压带电体或触碰带电物体，所引发触电伤害。其他伤害：人体与运动零部件接触引起的绞、碾、戳等伤害；液压起重机的液压元件破坏造成高压液体的喷射伤害；装卸高温液体金属、易燃易爆、有毒、腐蚀等危险品，由于坠落或包装捆绑不牢、破损引起的继发伤害等。3）电梯使用过程可能发生的事故形式：剪切夹挤：在电梯运行过程中，人员跌进轿厢与井道墙壁之间；正在进、出轿厢时，电梯意外移动；轿厢向上运行超过极限冲顶，对轿顶人员造成夹挤撞击；在轿顶的维修人员身体探出轿厢垂直界外，与导轨装置或配重撞击剪切。四、炼铁常见事故分析及预防高处坠落：层门开启而轿厢不在该层，人员未加确认误踏入井道坠落；检修人员在轿顶站立不稳造成坠落；对故障电梯中的人员实施救援措施不当，导致人员坠落。暾底：轿厢超速向下运行，导致轿厢撞击坑底设施或地面，对轿厢内人员造成的伤害。其它：触电、机械伤害等。电梯事故伤害人员有乘客，也有检修人员。多发事故类型是高处坠落和剪切夹挤，多发地点是轿顶、层门和轿门；事故易发时间是检修、电梯故障或带病运行、困梯营救期间。起重设备属于特种设备，因此要求操作人员必须是经过培训合格并取证的专业人员，杜绝非专业人员的操作与维修是预防起重伤害事故的关键。同时要做好起重设备的定检与年检，确保设备正常运行，尽力防止运行故障。在作业过程中要做好屏蔽与隔离，起重作业圆周范围内设置隔离带将人与危险分离。另外，还需要建立健全起重设备故障的应急救援预案并进行定期演练，提升人员应对事故的技能。四、炼铁常见事故分析及预防6、触电1）触电事故分类：单相触电、双相触电、跨步电压触电。2）触电的原因分析：①电气线路、设备检修中措施不落实，未拉闸断电并挂牌；电气线路、设备安装不符合安全要求、接线错误；非电工任意处理电气事务；②移动长、高金属物体或在高空作业(天车、塔、架、梯等)误碰触高压无接地、接零保护措施操作漏电的机器设备或电动工具；设备、工具已有的保护线中断，电源线受潮或绝缘损坏；③电焊作业者在潮湿的环境中作业，焊钳、焊线误碰自身；④高压变电柜断电后未放干净残电；带负荷拉闸导致起弧；湿手操作机器按钮；因暴风雨、雷击等自然灾害导致触电；四、炼铁常见事故分析及预防⑤人员蛮干行为导致(包括盲目闯入电气设备遮栏内；用铁丝将电源线与构件绑在一起；遇损坏落地电线用手拣拿；接近坠地导线产生跨步电压等)触电。电气作业属于特种作业，电气设备（尤其是高压电气设备）的操作、维修、保养应该由具有资质的专业人员来完成，严格按照电气作业标准进行停电、验电、放电操作是防止事故的关键，必须杜绝非专业人员作业。一般来说电气设备在设计、安装时都会考虑并安装绝缘保护、保护接地、保护接零、漏电断路、设置避雷器等屏蔽、开放能量异常释放通道或防止能量蓄积等措施对人员进行保护。检查并防止保护措施失灵、设置木质隔离防护栅栏、并悬挂“高压危险”“当心触电”等警告性信息标志、杜绝潮湿环境作业等措施是目前常用的预防触电办法。用低压控制系统实现对高压系统的操作与控制也是防止操作人员触电的有效方法。四、炼铁常见事故分析及预防7、淹溺人员在水渣沉淀池、冷却水回水池、凉水塔、湿法煤气净化回水池、澡堂等部位，防护不当坠入水池。在各类水池、水塔等部位设置隔离栏杆并做好“当心落水”等警示性标志是目前常用的防淹溺措施。四、炼铁常见事故分析及预防8、火灾各处库房、皮带通廊、电缆通道、液压站、工房、控制室、操作室、易燃材料、油脂存放地、电气操作室等处管控不严，明火引燃易燃材料，未及时发现或处理不当，漫延成灾。可燃物、氧化剂（氧气）、一定的点火能量是着火的必要条件，未能在早期发现并实施灭火控制是导致火势蔓延成灾的关键。因此预防火灾事故发生必须加强消防安全管理、严加控制着火三要素：①危险化学品还原剂与氧化剂不能同库存放（如氧气瓶和乙炔气瓶）；②存放可燃物、易燃物的库房或区域严格杜绝明火，电气良好接地消除静电蓄积，采取通风降温防止热量蓄积；③焊割作业时，必须对作业区域进行确认，清理可燃物、易燃物，设专人监护，方可进行焊割作业；•④必须配置相应的消防设备、设施和灭火药剂，并配备经过培训的兼职和专职的消防人员。•⑤危险部位、重点区域安装自动监测和火灾报警系统。如条件允许，应安装自动灭火系统。•⑥制定重要部位、危险区域灭火应急救援预案并组织演练。四、炼铁常见事故分析及预防9、高处坠落各类建筑物的高处平台、架空管道、钢结构框架等高处作业过程中坠落。预防措施是可能的区域搭建平台，设置安全围栏，不易搭建平台的部位作业要合理使用安全带，高处作业需要移动时，要用双头安全带，后扣未系好前不准摘开前扣，防止坠落。四、炼铁常见事故分析及预防10、坍塌各类工业建筑、操作平台、钢结构框架、高炉本体、贮矿仓、贮焦仓、脚手架、土石方，包括贮存的各类固体物料的崩落、塌方等。为防止坍塌事故的发生，对各类建筑物、平台要进行受力承重分析，对工艺、受力发生重大变化的建筑要进行强度核算，保证其强度能够达到生