2020年中级注册安全工程师《金属冶炼》考点：高炉本体系统安全技术

第二节 高炉本体系统安全技术

　　一、高炉炉体主要设备设施的构造

　　炉缸部位布置有铁口、渣口、风口，炉身上部有煤气取样装置，炉喉布置有探尺口、红外线监测

　　仪、温度监测器、煤气回收出口和装布料入口。铁口、渣口分别是液态铁、渣的排出口，与渣铁处理

　　系统相连接;风口是热风和煤粉的入炉口，它分别与富氧鼓送风和煤粉喷吹系统相连接;煤气回收出

　　口是高炉生产的煤气输出口，它与荒煤气系统相连接;装布料入口是高炉所有原料的入炉通道，它与

　　供装料系统相连接。其他附着在炉体上的装置都属于高炉安全生产保护和监测装置。

　　二、高炉本体主要事故的类别及分析

　　(一)炉基的危险有害因素分析

　　(1)高炉炉基出现不均匀沉降。

　　如果高炉炉基缺少足够的耐热性能和强度，高炉冶炼生产过程中，在各种应力的作用下，炉基会

　　发生不均匀沉降。

　　(2)炉基耐热基墩开炉后大幅上涨、破损，致使大量煤气泄漏。

　　(3)炉基区域属于煤气区域。

　　(4)炉基排水槽不畅或炉基周边积水，炉底水冷管冷却强度不够，炉基温度升高，导致炉缸烧

　　穿引起炉基区域着火爆炸，造成人员伤亡事故。

　　(二)冶炼中液态渣铁水遇水产生的爆炸

　　(三)煤气中毒

　　煤气中毒是高炉生产的主要危险之一。高炉煤气主要成分为 CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中 CO 约

　　占 25%，H2、CH4的含量很少。按《工业企业煤气安全规程》(GB 6222)规定，可较长时间工作环境中

　　CO 含量不应超过 24×10-6。

　　(四)高炉本体高温物质导致的灼、烫、烧伤事故

　　(五)高炉大、中修内型空间出现的高空坠物事故

　　三、高炉冶炼生产中的危险有害因素分析与对策措施

　　(一)炉基事故原因分析及预防、控制与应急措施

　　1. 高炉基础出现的不均匀沉降

　　1)事故原因

　　(1)炉基设计未能满足以下要求。

　　(2)高炉就地扩容改造过程中，有些企业为节省投资，利用原有基础进行扩大加固为扩容高炉

　　的基础，可能出现新旧基础中心偏离，新加部分周边不对称，再加上设计和施工中存在缺陷，基础在

　　重载荷状态下难以均匀沉降。

　　2)防护控制措施

　　(1)当不均匀沉降现象出现、炉基混凝土、炉壳开裂煤气泄漏时，首先要对炉基区域进行警界

　　警示，禁止非作业人员进入。

　　(2)岗位作业人员进入必须按进入煤气区域作业的防护要求佩戴好个体防护用品和检测仪器，

　　尽快组织休风、采取清缝二次浇灌和炉壳焊补加固等补救性控制措施。

　　(3)高炉恢复生产后，当补救性措施不生效，出现炉基、炉壳再次开裂并有加大迹象，同时出

　　现炉料偏行、炉况失控的现象时，就应休风停炉，进一步诊断进行补救或者拆除重建。

　　3)预防措施

　　(1)新建高炉时，地质勘查和设计单位必须按高炉基础设施建设的地质及设计技术规范要求设

　　计，各项基础技术参数必须达到规范要求。

　　(2)原地扩容改造的高炉，建议彻底拆除高炉旧基础，重建新炉基。确实需要利用老基础扩建

　　时，应让新、老基础的中心不变，以保持其相对的对应性。

　　(3)参加高炉建设的设计人员、施工监理及产权单位的有关人员必须清楚炉基的构筑技术要求、

　　施工工艺流程，做到基础从开挖到回填全过程现场监控，以保证炉基基础质量的可靠性。

　　2.炉基耐热基墩大幅上涨顶破煤气密封板导致大范围煤气中毒事故

　　1)事故原因

　　(1)设计单位在设计选材上未本着“膨胀系数越接近零越好”的原则，而选择了膨胀系数较大

　　的耐火材料。

　　(2)施工单位在施工过程中没有严格按照设计要求使用材料。

　　(3)施工监理和建设单位的管理人员对耐热基墩的技术要求不明确。

　　2)预防措施

　　(1)设计单位在选材上本着“膨胀系数越接近零越好”的原则，选择膨胀系数较小的耐火材料。

　　(2)施工单位施工过程严格按设计要求使用材料。

　　(3)施工监理和建设单位的管理人员对耐热基墩的技术要求要明确。

　　3. 炉基区域煤气渗漏造成人员煤气中毒

　　1)控制措施

　　(1)落实炉壳和冷却装置(炉底水冷管、炉缸冷却壁)套管的点检制度，发现渗漏点可先点明

　　火烧掉渗漏的煤气，然后利用休风机会安排对渗漏点进行焊补。

　　(2)铁口泄漏的煤气应采用常明火烧掉，尽可能杜绝炉基煤气渗漏和铁口下窜煤气。

　　(3)进入炉基作业人员必须按照煤气区域作业的个体防护要求佩戴防护用品和检测仪器，禁止

　　单独作业。

　　(4)应按规定在可进入炉基的通道设立煤气危害的警示标志，禁止无关人员进入该区域。

　　(5)编制《炼铁工序煤气泄漏(中毒、着火、爆炸)事故应急救援预案》。

　　2)事故应急与防护措施

　　(1)当发生煤气中毒事故，应马上撤离煤气区域，将人员安置在空气清新且通风的场地，利用

　　高炉主控室救助装置现场急救，同时通知调度室和厂区卫生所到现场救护。

　　(2)现场救助人员进入煤气区域必须佩戴好空气呼吸器，确保自身安全，控制事故扩大、升级。

　　(3)出现多人中毒应启动煤气泄漏(中毒)事故应急救援预案。

　　(三)煤气中毒事故

　　2.煤气中毒控制措施

　　(1)查水人员煤气中毒的控制。一是要配备长管式呼吸器，解决佩戴后查水作业间距受限问题;

　　二是在查水平台安装轴流式风机，通过强制性通风来降低一氧化碳浓度和改善炉身作业环境;三是安

　　全管理人员现场监护，发现险情果断组织撤离。

　　(2)不论是在正常生产还是休风条件下，进入炉顶、炉身作业必须配备便携式一氧化碳检测报

　　警器，并备好空气呼吸器。

　　(3)有施工前应有效切断气源，特别是炉内来源;

　　(4)按规范完善出铁场固定式一氧化碳报警装置，正常生产和休风未处理煤气进行炉顶设备检

　　修作业应有煤气专业人员现场指导，危险出现时应知道撤离线路和方向。

　　3.群体煤气中毒事件的预防与应急

　　(1)在高炉平台(特别是作业人员集中的平台)设置固定式一氧化碳检测器，并应在中控室集

　　中显示，同时，在主要通道口设置当班一氧化碳检测值公告栏;高炉中控室应备有应急用的空气呼吸

　　器;有高炉煤气危险区域作业的登记和监护管理制度;高炉应编制有《煤气中毒事故应急预案》，以

　　备在发生事故时启动响应;炼铁厂区应设置医疗卫生站以备应急救援。

　　(2)无论休风时炉顶是否吹扫煤气，进入受料斗或料罐作业前必须关闭眼镜阀和料罐均压煤气、

　　氮气阀门，并确保有效切断煤气来源。

　　(3)加强对炉壳所有设备安装孔点的安装、焊接质量的检查。

　　(4)凡进入煤气区域作业，必须将呼吸器带入现场，以备作业中出现煤气浓度升高或作业人员

　　中毒时急用。

　　(5)定期对职工进行煤气中毒应急救援知识和现场急救常识的教育培训和演练，以避免现场误

　　判和处置不当而扩大事故。

　　表 4-2 高炉本体设施危险辨识和控制措施表

　　表 4-3 高炉本体作业活动危险辨识和控制措施表

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