冶金安全生产技术讲座(PPT-78张)

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冶金安全生产技术讲座提纲第一部分:高炉炼铁安全生产技术第二部分:转炉炼钢安全生产技术第一部分:高炉炼铁安全生产技术高炉炼铁安全生产技术一、炼铁生产的工艺流程简介高炉炉壳、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸高炉炼铁安全生产技术主要设备:高炉本体上料系统---包括贮矿场、胶带运输机、贮矿槽、焦仓、焦炭筛、矿石筛、称量漏斗、称量车(或采用链带、胶带称量系统)、料车坑、料车或料罐、斜桥、卷扬机。装料系统---钟式炉顶装料设备和无钟炉顶装料设备;送风系统---主要包括高炉鼓风机和热风机。煤气除尘系统---包括煤气上升管、下降管、重力除尘器、洗涤塔、文氏管、脱水器等。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。煤粉制备及喷吹系统---磨煤机、烟气炉、贮煤罐、喷吹罐、混合器、喷枪等。辅助系统---TRT/BPRT、配电、供水等。高炉炼铁安全生产技术高炉炼铁安全生产技术炼铁主要原、辅助材料、产品及动力介质原材料:烧结矿、球团矿、焦炭辅助材料:粉煤、炮泥、河沙、耐火砖产品:铁水副产品:高炉煤气、碎矿动力介质:压缩空气、蒸汽、电、净循环水、氮气、氧、液压油高炉炼铁安全生产技术二、炼铁生产主要危险、有害因素炼铁生产中使用和产生的物质包括煤粉、氧气、高炉煤气、高温铁水、蒸汽等,生产设备包括皮带机、高炉、热风炉、煤粉制备与喷吹、压力容器、起重设备、铸铁机、铁水运输车辆、水冲渣系统、TRT/BPRT等,均有较高的危险性。主要危险因素:火灾、爆炸、中毒窒息、机械伤害、触电、高处坠落、起重伤害、车辆伤害、灼烫等。主要危害因素:毒物、粉尘、噪声、高温等。高炉炼铁安全生产技术三、重点危险因素的分析及对策1、高炉本体烧穿原因及对策炉内各物料处于1150℃~1250℃的高温和还原性气氛中,在熔融的过程中进行还原反应。如操作不当、设备隐患可能导致铁水爆炸、烧穿炉体:由于风口损坏向炉内漏水,造成炉内区域性不活跃现象,形成呆滞区;炉况不顺,打水降温炉料粉化,透气性差;炉内发生悬料、崩料等原因,造成炉内水急剧汽化、体积骤胀,发生炉内爆炸。高炉炼铁安全生产技术高炉长期使用,未及时检修,导致耐火层破坏,可能造成炉体、炉缸烧穿,铁水流出遇水爆炸。冷却壁损坏或无应急供水,造成炉底烧穿。炉体炉壳由于热膨胀超出极限出现纵向或径向裂缝,导致煤气泄漏与空气混合形成爆炸性混合物,遇火源发生爆炸。高炉炼铁安全生产技术风压底或坐料时,冷风闸板未关严,造成煤气反串进入冷风管道,发生爆炸;炉基、炉底、炉缸等部位炉温测试不准或不及时,可能导致高炉烧穿。高炉炉下无排水设施,造成炉下积水。蔽渣器损坏,铁水混入水冲渣系统可能引发爆炸;高炉炼铁安全生产技术控制对策:风口平台应有一定的坡度,并考虑排水要求,宽度应满足生产和检修的需要,上面应铺设耐火材料。炉基周围应保持清洁干燥,不应积水和堆积废料。风口、渣口及水套,应牢固、严密,不应泄漏煤气;进出水管,应有固定支撑;风口二套,渣口二、三套,也应有各自的固定支撑。高炉炼铁安全生产技术控制对策:高炉应有事故供水设施。炉体冷却系统,应按长寿、安全的要求设计,保证个部位冷却强度足够,分部位按不同水压供水,冷却器或空腔的流速及流量适宜。供水分配应保留足够的备用水头,供高炉后期生产及冷却器双联(多联)改为单联时使用;高炉炼铁安全生产技术控制对策:热电偶应对整个炉底进行自动、连续测温,其结果应显示于中控室。采用强制通风冷却炉底时,炉基温度不宜高于250℃;采用水冷却炉底时,炉基温度不宜高于200℃。应有备用鼓风机,鼓风机运转情况应显示于高炉中控室。高炉炼铁安全生产技术控制对策:控制冶炼强度,阶段性提高生铁[Si],控制生铁[S],促进石墨碳沉积;适当抑制边缘,开放中心的装料制度;按时出净渣铁,保持炉况稳定顺行,减少坐料。根据炉况,定期对耐火层进行修补、更换。渣、铁沟和撇渣器,应定期铺垫并加强日常维修,严防漏渣、漏铁。南钢“10·5”铁水外流重大事故2011年10月5日7时30分,南钢股份炼铁厂5号高炉(402立米)按照停炉方案要求降料线9-10米进行预休风操作。预休风期间,拆除了炉顶大放散阀和煤气取样管,安装了炉顶打水装置,割开了残铁口处炉皮,并取下了残铁口处冷却壁,同时对5号炉界区内净、荒煤气及高炉富氧等设施进行安全处理,并与公共部分管线隔断。11时37分左右,进行复风。11时40分左右,现场作业人员在安装残铁沟时,大量铁水突然从残铁口预开位置流出,造成在残铁平台上的12人死亡、1人受伤。南钢“10·5”铁水外流重大事故据初步分析,该起事故发生的原因是:炉缸内部碳砖受侵蚀变薄,在对其强度检测和论证评估不充分的情况下割开了残铁口处炉皮,复风操作使炉内压力升高,导致铁水击穿炉壁流出。南钢“10·5”铁水外流重大事故甘肃酒泉钢铁公司1号高炉爆炸事故概况及经过1990年3月12日7时56分,随着一声闷响,酒钢公司炼铁厂一号高炉在生产运行中发生爆炸。高炉托盘以上炉皮(标高15—29米)被崩裂,大面积炉皮趋于展开。瞬间,部分炉皮、高炉冷却设备及炉内炉料被抛向不同方向,炉身支柱被推倒,炉顶设备连同上升管、下降管及上料斜桥等全部倾倒、塌落。出铁场屋顶被塌落物压毁两跨。由于红焦和热浪的灼烫、倒塌物的打击及煤气的毒害,造成19名工人死亡,10人受伤,经济损失达2120万元。事故原因:经过反复调查和大量技术分析论证认为,这是一起由于高炉内部爆炸,炉皮脆性断裂,推倒炉身支柱,导致炉体坍塌的特大事故。一是炉皮断裂是由23处300~1400毫米长短不等的预存裂纹同时起裂所致,各预存裂纹两侧均有明显可见的向两侧护展的人字形断口走向,断口的基本特征是多处预存裂纹同时起型形成的脆性断口。二是风口的损坏导致向炉内漏水,造成炉内区域性不活跃现象,形成呆滞区。三是炉顶温度升高,两次打水降温,在一定程度上粉化了炉料,造成透气性差。高炉炼铁安全生产技术2、炼铁系统煤气火灾、爆炸及中毒事故原因及对策在高炉本体、煤气回收净化、热风炉、TRT/BPRT、煤气管网等设备、设施均产生、使用或输送高炉煤气,如设备存在缺陷、操作不当等原因造成煤气泄漏,可能发生火灾、爆炸或中毒事故:高炉炼铁安全生产技术高炉本体:高炉炉顶使用半净煤气做为一次均压,如氮封压力不足可能造成煤气泄漏。风压过低或坐料前,冷风闸门未关闭,煤气进入热风管道,造成爆炸。高炉休风或悬料控制不当时坐料时,炉顶产生负压,大量空气进入炉内,造成炉内爆炸。高炉炼铁安全生产技术高炉本体:检修时,进入高炉内作业,热风管道未做可靠切断,炉内未进行有效吹扫、置换,造成中毒窒息。风口、铁口、高炉炉体密封等密封不严或开焊,煤气泄漏未点燃,可能造成中毒。高炉炼铁安全生产技术煤气净化:进入粗煤气净化系统巡检、清灰作业时,可能造成煤气中毒;进入煤气除尘系统内,未按要求进行可靠切断、吹扫置换、氧含量检测,可能造成中毒;进出煤气除尘管道未按要求设置波纹补偿器、布袋除尘未设置安全阀,可能造成爆炸。高炉炼铁安全生产技术TRT/BPRT:设备、设施密封不严或腐蚀,轴头氮封压力不足,造成煤气泄漏;防爆区域未按要求安装防爆电器,产生火花造成爆炸;煤气管道未设置接地、法兰跨接,造成静电聚集,发生爆炸;检修作业未可靠切断煤气,动火作业前未进行吹扫置换,造成中毒、火灾爆炸。高炉炼铁安全生产技术热风炉:煤气支管、空气(富氧)管道未设安全连锁装置,造成回火爆炸、煤气倒灌;热风炉炉皮烧红、开焊或有裂纹,造成煤气泄漏;煤气管道、波纹补偿器、管道接地、煤气放散管等存在缺陷等。高炉炼铁安全生产技术控制对策:炉顶氮封压力必须大于炉顶工作压力0.1MPa以上;设置煤气压力与自动放散连锁装置;高炉休风、悬料时,严格按照技术规程操作,预防坐料;风压低、坐料时应检查冷风闸板关闭情况;对设备实施点检、定修,发现问题和隐患及时处理;煤气布袋除尘器安装安全阀。高炉炼铁安全生产技术控制对策:热风炉煤气支管必须设置低压报警与快切连锁装置,助燃空气管道设置逆止阀或快切装置。TRT/BPRT区域按照2区防爆设置IP54以上级别防爆电器;轴头氮封压力大于煤气压力0.1MPa;煤气管道必须按规范安装波纹补偿器,每间隔25——50米设置防静电接地(电阻值≤10欧姆),法兰间设防静电跨接(电阻≤0.03欧姆);高炉炼铁安全生产技术控制对策:所有涉煤气作业区域设置固定式煤气报警仪,巡检、检修时携带便携式报警仪,必要时佩戴正压式密闭空气呼吸器;在进入高炉、热风炉、煤气管道等受限空间作业前,必须进行可靠切断,使用氮气或蒸汽进行吹扫,化验合格后,使用空气置换后,当氧含量>19.5%才允许作业,并每隔半小时进行一次化验。定期组织不同层次的应急演练,提高作业人员的应急响应能力,不断完善应急预案。事故经过:2008年12月24日零点,2号炉顶温度波动较大(最高610℃,最低109℃),炉顶压力维持在54-68Kpa之间。该炉曾多次发生滑尺(轻微崩料),至事故发生时,炉内发生严重崩料,带有冰雪的料柱与炉缸高温燃气团产生较强的化学反应,气流反冲,沿下降管进入除尘器内,造成除尘器内瞬时超压,导致泄爆板破裂,大量煤气溢出(煤气浓度45%--60%)。唐山港陆钢铁有限公司“12.24”煤气中毒事故事故经过:因除尘器位于高炉炉前平台北侧,时季风北向,大量煤气漂移至高炉作业区域,作业区没有安装监测报警系统,导致高炉平台作业人员煤气中毒。没有采取有效的救援措施,当班的其他作业人员贸然进入此区域施救,造成事故扩大。共造成44人煤气中毒,其中17人死亡、27人受伤。唐山港陆钢铁有限公司“12.24”煤气中毒事故事故原因:一是在高炉工况较差的情况下,加入了含有冰雪的落地料,导致崩料时出现爆燃,除尘器瞬时超压,泄爆板破裂,造成大量煤气泄漏。二是生产工艺落后,设备陈旧,作业现场缺乏必要的煤气监测报警设施,没有及时发现煤气泄漏,盲目施救导致事故扩大。唐山港陆钢铁有限公司“12.24”煤气中毒重大事故事故原因:三是隐患排查治理不认真。事故发生前,炉顶温度波动已经较大,多次出现滑尺现象,但没有进行有效治理,仍然进行生产,导致事故发生。唐山港陆钢铁有限公司“12.24”煤气中毒重大事故3、炼铁系统检查的重点和标准煤气区域的值班室、操作室、高炉平台等人员较集中的地方,应设置固定式一氧化碳监测报警装置;进入煤气区域作业的人员,应配备便携式一氧化碳报警仪。一氧化碳报警装置应定期校核。各类带煤气作业地点,应分别悬挂醒目的警示标志。在一类煤气作业场所及有泄漏煤气危险的平台、工作间等,均宜设置方向相对的两个出入口。通往高炉顶的走梯口,应设立“煤气危险区,禁止单独工作!”的警告标志。高炉炼铁安全生产技术带式输送机应有防打滑、防跑偏和防纵向撕裂的措施以及能随时停机的事故开关和事故警铃。高炉内衬耐火材料、填料、泥浆等,应符合设计要求。高炉应有事故供水设施。高炉应安装环绕炉身的检修平台,平台间的走梯不应设在渣口、铁口上方。应对整个炉底进行自动连续测温,结果应显示在中控室(值班室)。高炉炼铁安全生产技术汽包的设计、制作及使用,应做到:每个汽包至少有两个安全阀和两个放散管,放散管出口应指向安全区;汽包的液位、压力等参数准确显示在值班室。炉基周围应保持清洁干燥,不应积水和堆积废料。炉基水槽应保持畅通。热风炉煤气总管应有可靠的隔断装置;煤气支管应有煤气自动切断阀。煤气管道应维持正压,煤气闸板不应泄漏煤气。高炉炼铁安全生产技术高炉煤气管道的最高处,应设煤气放散管及能在地面或操作室里控制的阀门。煤气除尘器应设带旋塞的蒸汽或氮气管头,其蒸汽或氮气管道应与炉台蒸汽包连接,且不应堵塞或冻结。高炉重力除尘器,其荒煤气入口的切断装置,应采用远距离操作。高炉渣、铁沟应有供横跨用的活动小桥。撇渣器上应设防护罩,渣口正前方应设挡渣墙。高炉炼铁安全生产技术煤粉仓、储煤罐、喷吹罐、仓式泵等设备应设泄爆孔,泄爆孔的朝向应不致危害人员及设备。煤粉制备系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