煉鋼工程師

1.煉鋼安全生產(chǎn)的主要特點(diǎn)

鐵水中含有C、S、P等雜質(zhì)，影響鐵的強(qiáng)度和脆性等，需要對(duì)鐵水進(jìn)行再冶煉，以去除上述雜質(zhì)，并加入Si、Mn等，調(diào)整其成分。對(duì)鐵水進(jìn)行重新冶煉以調(diào)整其成分的過(guò)程叫作煉鋼。

煉鋼的主要原料是含炭較高的鐵水或生鐵以及廢鋼鐵。為了去除鐵水中的雜質(zhì)，還需要向鐵水中加入氧化劑、脫氧劑和造渣材料，以及鐵合金等材料，以調(diào)整鋼的成分。含炭較高的鐵水或生鐵加入煉鋼爐以后，經(jīng)過(guò)供氧吹煉、加礦石、脫炭等工序，將鐵水中的雜質(zhì)氧化除去，最后加入合金，進(jìn)行合金化，便得到鋼水。煉鋼爐有平爐、轉(zhuǎn)爐和電爐3種，平爐煉鋼法因能耗高、作業(yè)環(huán)境差已逐步淘汰。轉(zhuǎn)爐和平爐煉鋼是先將鐵水裝入混鐵爐預(yù)熱，將廢鋼加入轉(zhuǎn)爐或平爐內(nèi)，然后將混鐵爐內(nèi)的高溫鐵水用混鐵車兌入轉(zhuǎn)爐或平爐，進(jìn)行融化與提溫，當(dāng)溫度合適后，進(jìn)入氧化期。電爐煉鋼是在電爐爐鋼內(nèi)全部加入冷廢鋼，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的熔化與提溫，再進(jìn)入氧化期。

(1)融化過(guò)程。鐵水及廢鋼中含有C、Mn、Si、P、S等雜質(zhì)，在低溫融化過(guò)程中，C、Si、P、S被氧化，即使單質(zhì)態(tài)的雜質(zhì)變?yōu)榛蠎B(tài)的雜質(zhì)，以利于后期進(jìn)一步去除雜質(zhì)。氧來(lái)源于爐料中的鐵銹(成分為Fe2O3·2H2O)、氧化鐵皮、加入的鐵礦石以及空氣中的氧和吹氧。各種雜質(zhì)的氧化過(guò)程是在爐渣與鋼液的界面之間進(jìn)行的。

(2)氧化過(guò)程。氧化過(guò)程是在高溫下進(jìn)行的脫炭、去磷、去氣、去雜質(zhì)反應(yīng)。

(3)脫氧、脫硫與出鋼。氧化末期，鋼中含有大量過(guò)剩的氧，通過(guò)向鋼液中加入塊狀或粉狀鐵合金或多元素合金來(lái)去除鋼液中過(guò)剩的氧，產(chǎn)生的有害氣體CO隨爐氣排出，產(chǎn)生的爐渣可進(jìn)一步脫硫，即在最后的出鋼過(guò)程中，渣、鋼強(qiáng)烈混合沖洗，增加脫硫反應(yīng)。

(4)爐外精煉。從煉鋼爐中冶煉出來(lái)的鋼水含有少量的氣體及雜質(zhì)，一般是將鋼水注入精煉包中，進(jìn)行吹氬、脫氣、鋼包精煉等工序，得到較純凈的鋼質(zhì)。

(5)澆鑄。從煉鋼爐或精煉爐中出來(lái)的純凈的鋼水，當(dāng)其溫度合適、化學(xué)成分調(diào)整合適以后，即可出鋼。鋼水經(jīng)過(guò)鋼水包脫入鋼錠?；蜻B續(xù)鑄鋼機(jī)內(nèi)，即得到鋼錠或連鑄坯。

澆注分為模鑄和連鑄兩種方式。模鑄又分為上鑄法和下鑄法兩種。上鑄法是將鋼水從鋼水包通過(guò)鑄模的上口直接注入模內(nèi)形成鋼錠。下注法是將鋼水包中的鋼水澆人中注管、流鋼磚，鋼水從鋼錠模的下口進(jìn)人模內(nèi)。鋼水在模內(nèi)凝固即得到鋼錠。鋼錠經(jīng)過(guò)脫保溫帽送入軋鋼廠的均熱爐內(nèi)加熱，然后將鋼錠模等運(yùn)回?zé)掍搹S進(jìn)行整模工作。

連鑄是將鋼水從鋼水包澆入中間包，然后再澆入潔凈器中。鋼液通過(guò)激冷后由拉坯機(jī)按一定速度拉出結(jié)晶器，經(jīng)過(guò)二次冷卻及強(qiáng)迫冷卻，待全部冷卻后，切割成一定尺寸的連鑄坯，最后送往軋鋼車間。

2.煉鋼生產(chǎn)的主要安全技術(shù)

(1)彎頭或變徑管燃爆事故的預(yù)防。氧槍上部的氧管彎道或變徑管由于流速大，局部阻力損失大，如管內(nèi)有渣或脫脂不干凈時(shí)，容易誘發(fā)高純、高壓、高速氧氣燃爆。應(yīng)通過(guò)改善設(shè)計(jì)、防止急彎、減慢流速、定期吹管、清掃過(guò)濾器、完善脫脂等手段來(lái)避免事故的發(fā)生。

(2)回火燃爆事故的防治。低壓用氧導(dǎo)致氧管負(fù)壓、氧槍噴孔堵塞，都易由高溫熔池產(chǎn)生的燃?xì)獾构藁鼗?，發(fā)生燃爆事故。因此，應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視氧壓。多個(gè)爐子用氧時(shí)，不要搶著用氧，以免造成管道回火。

(3)汽阻爆炸事故的預(yù)防。因操作失誤造成氧槍回水不通，氧槍積水在熔池高溫中汽化，阻止高壓水進(jìn)入。當(dāng)氧槍內(nèi)的蒸氣壓力高于槍壁強(qiáng)度極限時(shí)變發(fā)生爆炸。

3、廢鋼與拆爐爆破安全技術(shù)

(1)爆破可能出現(xiàn)的危害:爆炸地震波;爆炸沖擊波;碎片和飛塊的危害;噪聲。

(2)安全對(duì)策:一是重型廢鋼爆破。廢鋼必須在地下爆破坑內(nèi)進(jìn)行，爆破坑強(qiáng)度要大，并有泄壓孔，泄壓孔周圍要設(shè)立柱擋墻;二是拆爐爆破，限制裝藥量，控制爆破能量;三是采取必要的防治措施。

4、鋼、鐵、渣灼傷防護(hù)技術(shù)

鐵、鋼、渣液的溫度很高，熱輻射很強(qiáng)，又易于噴濺，加上設(shè)備及環(huán)境的溫度很高，極易發(fā)生灼傷事故。

(1)灼傷及其發(fā)生的原因:設(shè)備遺漏，如煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、混鐵爐等滿溢;鐵、鋼、渣液遇水發(fā)生的物理化學(xué)爆炸及二次爆炸;過(guò)熱蒸汽管線穿漏或裸露;改變平爐爐膛的火焰和廢氣方向時(shí)噴出熱氣或火焰;違反操作規(guī)程。

(2)安全對(duì)策:定期檢查、檢修煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、混鐵爐等設(shè)備;改善安全技術(shù)規(guī)程，并嚴(yán)格執(zhí)行;搞好個(gè)人防護(hù);容易漏氣的法蘭、閥門要定期更換。

5、煉鋼廠起重運(yùn)輸作業(yè)安全技術(shù)

煉鋼過(guò)程中所需要的原材料、半成品、成品都需要起重設(shè)備和機(jī)車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過(guò)程中有很多危險(xiǎn)因素。

(1)存在的危險(xiǎn):起吊物墜落傷人;起吊物相互碰撞;鐵水和鋼水傾翻傷人;車輛撞人。

(2)安全對(duì)策:廠房設(shè)計(jì)時(shí)考慮足夠的空間;革新設(shè)備，加強(qiáng)維護(hù);提高工人的操作水平;嚴(yán)格遵守安全生產(chǎn)規(guī)程。

6、煉鋼生產(chǎn)事故預(yù)防措施和技術(shù)

(1)煉鋼廠房的安全要求。應(yīng)考慮煉鋼廠房的結(jié)構(gòu)能夠承受高溫輻射;具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受鋼水包、鐵水包、鋼錠和鋼坯等載荷和碰撞而不會(huì)變形;有寬敞的作業(yè)環(huán)境，通風(fēng)采光良好，有利于散熱和排放煙氣，要充分考慮人員作業(yè)時(shí)的安全要求。

(2)防爆安全措施。鋼水、鐵水、鋼渣以及煉鋼爐爐底的熔渣都是高溫熔融物，與水接觸就會(huì)發(fā)生爆炸。當(dāng)1 kg水完全變成蒸汽后，其體積要增大約1500倍，破壞力極大。煉鋼廠因?yàn)槿廴谖镉鏊ǖ那闆r主要有:轉(zhuǎn)爐、平爐氧槍，轉(zhuǎn)爐的煙罩，連鑄機(jī)的結(jié)晶器的高、中壓冷卻水大漏，穿透熔融物而爆炸;煉鋼爐、精煉爐、連鑄結(jié)晶器的水冷件因?yàn)榛厮氯斐衫^續(xù)受熱而引起爆炸;煉鋼爐、鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐漏鋼、漏渣及傾翻時(shí)發(fā)生爆炸;往潮濕的鋼水罐、鐵水罐、中間罐、渣罐中盛裝鋼水、鐵水、液渣時(shí)發(fā)生爆炸;向有潮濕廢物及積水的罐坑、渣坑中放熱罐、放渣、翻渣時(shí)引起的爆炸;向煉鋼爐內(nèi)加入潮濕料時(shí)引起的爆炸;鑄鋼系統(tǒng)漏鋼與潮濕地面接觸發(fā)生爆炸。防止熔融物遇水爆炸的主要措施是，對(duì)冷卻水系統(tǒng)要保證安全供水，水質(zhì)要凈化，不得泄漏;物料、容器、作業(yè)場(chǎng)所必須干燥。