热闷渣的工艺安全（论文）

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1、八钢热闷渣工艺过程中的爆炸机理分析与控制措施梁军俞海明姜新平（宝钢集团新疆八一钢铁股份公司第二炼钢厂，中国新疆乌鲁木齐，830022）摘要：八钢热闷渣处理工艺中间，响爆现象频繁，为此安监部组织了公关，笔者就响爆的机理和控制措施在本文做一简述。关键词：热闷渣、响爆、控制措施1、前言热闷渣工艺最常见的事故是爆炸的危害和各类的粉尘危害，蒸汽的烫伤等危害。热闷渣处理过程中的爆炸一种是向热闷渣渣池子内倾倒红热态钢渣时发生的爆喷，以及热闷过程中热闷渣渣池子内气体产生的爆炸，其中以气体爆炸的频率为最，热闷装置（热闷

2、池）爆炸严重影响了各个钢铁企业，钢渣处理过程中的顺利生产，甚至威胁到职工的生命安全，增加了职工的对于热闷渣处理工艺的恐惧感，增加了职工工作的不安全感，甚至部分职工产生了迷信恐怖的心里。如何防止热闷装置爆炸是钢渣热闷处理工艺要进一步探索和研究重要的问题之一。2、热闷渣工艺过程中的爆炸事故的产生机理2.1、热闷装置产生可燃气体的形成八钢热闷渣工艺过程中的爆炸机理分析与控制措施梁军俞海明姜新平（宝钢集团新疆八一钢铁股份公司第二炼钢厂，中国新疆乌鲁木齐，830022）摘要：八钢热闷渣处理工艺中间，响爆现象频繁

3、，为此安监部组织了公关，笔者就响爆的机理和控制措施在本文做一简述。关键词：热闷渣、响爆、控制措施1、前言热闷渣工艺最常见的事故是爆炸的危害和各类的粉尘危害，蒸汽的烫伤等危害。热闷渣处理过程中的爆炸一种是向热闷渣渣池子内倾倒红热态钢渣时发生的爆喷，以及热闷过程中热闷渣渣池子内气体产生的爆炸，其中以气体爆炸的频率为最，热闷装置（热闷池）爆炸严重影响了各个钢铁企业，钢渣处理过程中的顺利生产，甚至威胁到职工的生命安全，增加了职工的对于热闷渣处理工艺的恐惧感，增加了职工工作的不安全感，甚至部分职工产生了迷信恐怖

4、的心里。如何防止热闷装置爆炸是钢渣热闷处理工艺要进一步探索和研究重要的问题之一。2、热闷渣工艺过程中的爆炸事故的产生机理2.1、热闷装置产生可燃气体的形成在氧气顶底复吹转炉冶炼的基本工艺是向在铁水和废钢组成的熔池表面上，吹入高速的氧气射流，通过氧化钢中的硅、锰、磷、碳、硫等元素，实现熔池内的铁液成分达到熔炼钢种成分要求的过程，转炉的吹炼示意图如下图在高速射流氧气射流冲击下，一方面射流冲击区熔池内的铁液部分被冲击脱离熔池进入熔池的上方，一部分的小颗粒被除尘系统抽吸，进入除尘系统，一部分颗粒偏大的铁液，凝

5、固或者以液态的形式，在重力的作用下重新跌落，跌落过程中，一部分停留在渣中，一部分停留在熔池上方加入渣料形成的钢渣中间；另外一方面氧气射流冲击区域的铁液被氧气射流撕裂成金属液滴，在熔池内强烈的碳氧反应的作用下，会冲入渣中，与钢渣相互混合，形成乳化液。以上的两个方面造成钢渣中间混合有铁液或者铁珠，其形成示意见下图。这些进入渣中的金属铁液或者铁珠，随着转炉冶炼的继续，一部分随着钢渣界面的反应，会重新进入熔池，一部分则留在了钢渣中间，在转炉倒渣过程中随钢渣进入渣罐，所以转炉钢渣中间存在着部分的金属铁珠，钢渣中

6、间铁珠的量占钢渣总量的2%～5%，此外转炉在倒炉倒钢渣时，操作不当，部分的钢液也随着钢渣倒入渣罐，部分没有熔化的废钢也会进入渣罐。以上这些因素造成钢渣中间存在含铁的金属料，而这些金属料中间或多或少的含有碳元素。碳元素的特点是在铁液中间的含碳量在4%左右，并且随着温度的降低，碳元素在铁液中间的溶解度将会随温度的降低而析出，进一步氧化为CO。这是普通的钢渣在热态情况下着火燃烧的原因。在热闷渣工艺过程中，工艺中间的向高温的钢渣打水产生大量且高浓度的蒸汽，蒸汽分子将闷渣池子内的空气置换，导致使池内氧气分子减少

7、，这些就为CO的产生提供了条件。在热闷渣的工艺中间，在产生CO的同时还会产生H2。因为水(H2O)的分子里有一个氧(O)原子和两个氢(H)原子，水一遇上火热的碳（C），氧原子立刻被碳（C）夺走了，结果生成一氧化碳(CO)和氢气(H2)。一氧化碳和氢气都是会燃烧的气体，工业上把这样的混合气叫“水煤气”，其反应式如下：C+H2O高温→CO+H2(主反应)C+2H2O高温→CO2+2H2(主要副反应)CO和H2都是无色无味的易燃气体，在现场的人员是无法闻到的。这也就验证了在作业现场，高温钢渣入池后分层打水降

8、温时有燃烧火焰产生这一现象。另外，这也就可以解释有时候在热闷后期，热闷池盖上面排气阀产生燃烧火焰和有时在热闷前期时热闷池的水封槽周围缝隙里有燃烧火焰的发生原因了。不同的厂家，在热闷渣池子的周围，检测到了有煤气的存在，证明了这一点。下表为热闷池周围不同时段检测的一氧化碳含量[1]（单位：μL/L）：检测位置红渣打冷却水热闷初期中期末期开盖时出渣时含量3~6605~504~301~105~505~300以上这些工艺条件，是热闷渣产生爆炸气体的主要原因。2.2