转炉炉内“喷爆”原因分析及预防对策.pdf

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1、2014年8月河南冶金Aug．2014第22卷第4期HENANMETAIURGYVo1．22No．4转炉炉内“喷爆"原因分析及预防对策吴滂涛黄志强熊永平尹振江(方大特钢科技股份有限公司)摘要结合事故统计分析将转炉炉内“喷爆”事故分为材料引起“喷爆”、操作引起“喷爆”、设备引起“喷爆”、工艺引起“喷爆”、综合因素引起“喷爆”等五类，剖析了“喷爆”产生机理，并就“喷爆”事故预防原则与控制重点进行了探讨。关键词喷爆机理预防控制THEANALYSISANDPREVENTⅣEMEASURESoFCoNVERTERFURNACE“EXPLoSIoN”WuYongtaoHuangZhiqiangXuong

2、YongpingYinZhe~iang(FangdaSpecialSteelTechnologyCo．，Ltd)ABSTRACTConverterfurnace“explosion”accidentcombinedwiththecaseisdividedinto：materialcaused“explo—sion”，operationcaused“explosion”，equipmentcaused“explosion”，processcaused“explosion”andacombinationoffac—toyscaused“explosion”．andthegenerationmec

3、hanismof'‘explosion”isanalyzed，theprincipleof“explosion”accidentpre—ventionandcontrolpointsisputforward．KEYWORDSexplosiongenerationmechanismpreventioncontrol0前言传动机构，铁水、生铁、造渣料等原材料，加入原材料转炉是炼钢的容器和冶炼发生器皿，铁水、废的行车，倒渣的炉口、密封炉口的烟罩、烟道、承重转钢、生铁、造渣材料、护炉材料、含铁物质、氧气等在炉的托圈、下料管等水冷件及其水冷系统，氧枪及供转炉内激烈反应进行冶炼，控制不当时炉内反应的氧系

4、统。这些要素的关联关系如图2所示。激烈程度大于转炉容器“容忍”的空间，即刻发生“喷爆”，炉内材料高温熔融物、气体从炉口，或炸开炉体薄弱部位“飞”出，巨大的“气浪”冲击和高温熔融物的伤害，造成设备损坏和人员伤亡，形成事故。因此，对“喷爆”事故进行分析，查找事故原因，制定防范措施具有极其重要的意义。图2转炉炼钢构成要素关联示意图2转炉炉内“喷爆”事故机理1转炉炼钢系统构成1．1转炉冶炼工艺流程转炉炼钢是一个高温的物理化学反应过程，整转炉冶炼分为五步：①通过行车将铁水、废钢、个工艺过程都在高温状态下进行。生铁等原料加入转炉；②转炉降氧枪供氧吹炼，期间转炉炉内“喷爆”主要是气体瞬间膨胀或大量通过炉顶

5、料仓加入造渣等材料；③倒炉倒渣、取样、气体产生，炉内没有空间或及时“泄压”，气体从炉测温等；④转炉出钢脱氧合金化处理；⑤溅渣护炉。口或薄弱部位，附带炉渣、金属等高温熔融物冲出炉转炉冶炼工艺流程如图1所示。体，形成事故。一般气体有两类，一类是CO，一类是蒸汽。转炉内，由于氧气流股对容池的冲击，以及脱碳反应产生大量CO气体逸出，造成炉渣及金属液的飞图1转炉冶炼工艺流程溅是不可避免的，正常情况下，这种飞溅的高度不会1．2转炉炼钢流程构成要素超出炉口，当脱碳速度达到0．4％／min一0．6％／min时构成转炉冶炼的要素有：转炉炉体，转动炉子的(正常情况是0．20％／min～0．25％／min)，短时

6、内产联系人：吴滂涛，工程师，江西．南昌(330012)，方大特钢科技股份有限公司炼钢厂；收稿日期：2O14—6—28·20·河南冶金2014年第4期生大量的CO，每秒钟向炉口排出其体积为钢液体积熔融物、气体“爆出”炉外，甚至将炉帽、烟罩等炸3—4倍的CO气体，气体具有较大的动能，可将炉渣开，形成“喷爆”事故。操作不当引起的“喷爆”，不及金属液喷出炉外⋯。仅飞溅的炉渣、金属产生伤害事故，还会损伤炉帽、转炉内，原材料水份含量高、封闭器皿带水、水烟罩、水冷炉口等设备，使冷却水进入炉内，引起冷设备漏水等原因造成水人高温转炉内，水瞬间加“喷爆”。热成蒸汽，体积随温度迅速膨胀，经计算：仅5OOg非冶炼过

7、程发生的“喷爆”常发生在留渣操作水被加热到1600℃时，水蒸气压力会突然升高到或倒渣不净时，高氧化性炉渣遇兑入的铁水，渣中高853．8MPaL2j，巨大的蒸汽压力变为动能，将覆盖蒸“FeO”与铁水中“C”激烈反应，瞬间生成大量的汽的和周围的炉渣、金属向低压方向“泄压”，形成“CO”引发“喷溅”；另外，双渣法炼钢，高FeO含量爆炸。的炉渣进入脱碳期，剧烈的C、O反应产生的CO气3转炉炉内“喷爆”事故分类及原因分