炼铁生产过程中将铁矿石、烧结矿、球团、石灰石、焦炭等物料加入高炉, 从高炉下部吹入1000℃左右的热风, 使焦炭产生煤气, 从而加热炉料并使其发生化学反应。炉料在1100℃左右开始融化, 1400℃时形成铁水和液体熔渣, 并分层存于炉缸内, 之后分别出铁和出渣。炼铁生产主体设备是高炉, 其中包括热风炉和鼓风机等辅助设备。
1 . 危险危害因素分析
炼铁厂发生事故的原因之一在于使用了较多的危险设备, 而危险设备与人的不安全因素相结合, 形成了炼铁厂的事故特征。根据多年的事故统计分析, 炼铁厂的主要危险有害因素可归纳为以下几类。
① 灼烫伤害。可能造成灼烫伤害的生产事故类别为风口、渣口、铁口烧穿及炉前事故,煤气爆炸事故, 炉缸、炉底烧穿事故等。这些事故直接导致爆炸、喷溅爆炸或跑铁跑渣喷溅爆炸, 是造成灼烫伤害的主要原因。
② 机械伤害。胶带机、起重机、泥炮、铸铁机等设备运转时, 防护不当容易造成机械伤害。
③ 起重伤害。起重机作业频繁, 作业过程中可能造成起重伤害。炼铁厂的炉前吊挂作业频繁、物件多样、形状特殊、场地狭窄, 使得吊挂作业事故较多。
④ 煤气中毒。高炉煤气中含有23%～30% 的一氧化碳, 当设备有泄露或操作不当时,可能引起人员中毒。
⑤ 粉尘。炼铁原料系统、炉前出铁场、铸铁机室及碾泥机室等处均有大量的粉尘产生。
⑥ 高温。炼铁属高温、强热辐射作业。热源来自被加热空气的对流热和生产设备及周围物体表面二次热辐射。
⑦ 噪声。炼铁生产中的噪声主要来源于高炉鼓风、煤粉喷吹、煤气放散以及机电设备的运转。
炼铁生产过程中最常见和最严重的事故是煤气爆炸和铁水穿漏。
① 煤气爆炸。多数煤气爆炸事故是由于在休风时未遵守操作规程而发生的。休风就是停止向炉内送风, 也就是停止生产。这时煤气系统中还有很多煤气, 如果不将煤气赶走或保持正压力则由于气体冷却造成负压就会吸入空气。当空气与CO 混合( 46% ～62% 空气,54%～38%煤气) 到着火温度( 约610～650℃ ) 时就会发生爆炸性的燃烧。
② 铁水穿漏。铁水穿漏的征兆是出铁量连续减少, 冷却器出水温度骤增, 或在工作平台上有蒸汽冒出来, 有时还跑出煤气。其原因是炉缸或炉底被侵蚀得很厉害, 尤其是在出铁口附近炉衬容易变薄, 如果这一薄层砖衬或渣皮受到破坏, 则铁水可能将冷却水箱烧毁而流到炉外, 一遇积水就发生猛烈的爆炸。
2 . 危险有害因素的控制措施
(1 ) 防止灼烫伤害
防止灼烫伤害主要是要防止爆炸事故的发生。
煤气爆炸: 预防的办法是将煤气放散到大气中, 切断高炉与煤气系统的联系, 并向炉顶及除尘器内通入蒸汽, 保持正压力。
铁水穿漏: 防止铁水穿漏和爆炸的措施是当铁水量减少不多, 并确信铁水还未跑到炉外时, 就加强冷却有浇穿危险的部位, 并在炉周清除潮湿, 用干沙填充。在当发现铁水已泄漏出, 还未发生爆炸, 或者出铁量减少一半时, 应立即休风使漏出铁水凝固, 在确信铁水已凝固以后再进行检修。在停炉时要尽可能地将渣铁出尽以减少炉底的静压力, 同时所有工作人员应离开炉子。并设立警卫人员不让任何人接近有危险的地区。
出铁出渣防爆: 高温铁水及熔渣遇水时, 水会被加热而迅速汽化产生爆炸, 应采取措施防止铁水及熔渣遇水。
(2 ) 防止机械伤害
高炉出铁场和修理场焦炉机侧和焦侧作业频繁, 环境复杂, 必须建立严格安全确认制度, 各种机械设备应确认周围环境和人员安全后, 方可作业或移动。
2 人或2 人以上同机作业, 必须有相应的协同配合制度和措施。
在生产中处理故障和异常或进行检修时, 如机械设备中有可能移动、滑动的部件, 必须采取安全可靠的固定措施后方能进行作业; 对可能移动、滑动的危险方位或危险区域, 应设立警戒牌或明显的警告标志。
(3 ) 防止起重伤害
起重机械及吊运作业事故频率高, 伤害严重程度大, 必须全面强化起重机械及作业的安全管理。
吊配合标准化, 强化和推进起重和指吊标准化作业。
车安全装置齐全可靠。
根据现场产品和吊物吊挂作业的特性、特点, 设置和制作各种安全可靠的安全专用的吊索吊具。
提高其中专业人员的安全素质, 强化其中作业人员的特种作业培训教育。
(4 ) 粉尘控制
新建、改建的大高炉炉前渣沟、铁沟及水冲渣沟, 应设活动封盖和相应的除尘装置。中小型高炉应逐步达到上述要求。碾泥室内应有良好的通风除尘设备。
(5 ) 有毒有害气体控制
煤气危险区域宜设置固定式一氧化碳检测报警装置。炉顶放散管应设点火装置, 在高炉休风时点燃炉顶煤气, 使煤气在休风时能连续燃烧。
(6 ) 噪声控制
生产噪声较大的设备应配有消声装置。
(7 ) 防高温辐射
高温作业区应配备喷雾风扇或水幕, 设带空调设备的工人休息室, 夏天休息室内温度要低于室外温度。
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