金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

李鵬舉 高 巖

金屬熔煉過程危險性分析及其控制措施

李鵬舉 高 巖

（河南省冶金研究所有限責任公司，河南 鄭州 450053）

金屬熔煉過程中由于大量存在高溫熔融物，而使其在生產過程中的危險性顯著增高，成為企業安全生產管理不可忽視的重要問題。本文通過對金屬熔煉過程中的危險源、事故類型、事故原因等進行分析，提出相應的控制措施。

熔煉；危險性；措施

鋼鐵、鋁、鎂、鉛、鋅、銅和其他稀有金屬和貴重金屬在熔煉、轉運、鑄造等生產過程中，由于存在大量的高溫熔融物，包括熔融金屬（如鐵水、鋼水、鋁液、鉛液、鋅液、銅液等）及其液態爐渣，因而存在較大危險性。生產作業現場一旦發生高溫熔融物泄漏、噴濺、墜落、傾翻等意外事故，可能導致爆炸、火災、灼燙等事故發生，從而造成嚴重后果。

1 危險源

根據危險源在事故發生發展過程中的作用，按安全科學理論把危險源分為兩大類。生產過程中存在的，可能發生意外釋放的能量（能源或能量載體）或危險物質稱作第一類危險源。導致能量或危險物質約束或限制措施破壞或失效的各種因素稱作第二類危險源。

金屬熔融物通常溫度極高，例如：鐵水溫度為1 350～1 450℃，鋼水溫度在1 600℃，液態鋼渣溫度為1 500～1 700℃，鋁液溫度在660℃以上，銅液溫度在1 084℃以上，鉛液溫度在328℃以上，鋅液溫度在500℃左右［1］。

在金屬熔煉過程中，高溫熔融物因具有較高的熱能而具有較大危險性，屬于第一類危險源。貯存、運輸、吊運高溫熔融物的容器、車輛、吊具等意外發生泄漏、傾翻、墜落等導致約束其熱能、動能、勢能的措施失效的因素屬于第二類危險源。

能量意外釋放理論認為，能量或危險物質的意外釋放是傷亡事故發生的物理本質。對于金屬冶煉企業而言，在金屬熔煉過程中，正是由于具有較高熱能、勢能的高溫熔融物（第一類危險源）的意外釋放（如泄漏、噴濺、傾翻、墜落等第二類危險源）而導致事故發生。

2 事故類型及原因

按照《企業職工傷亡事故分類》（GB6441-1986）中對傷亡事故的分類，金屬冶煉企業中由于高溫熔融物的大量存在，在其熔煉、轉運、澆注等生產過程中經常發生的主要事故類型有爆炸、火災、灼燙、起重傷害等。

2.1 爆炸

在熔煉、澆注過程中，高溫熔融物遇水、遇濕有發生爆炸的危險。高溫熔融物遇水引起的爆炸屬于物理性爆炸。其爆炸形成過程為：被高溫熔融物覆蓋包圍的水受熱瞬間完全汽化，體積驟增，從而引起容器內壓力迅速增加，導致爆炸。在常壓下，當溫度升高到100℃時，水吸收汽化潛熱轉變為水蒸氣。當水完全蒸發后，分子間距增大10～11.447倍，其體積增大約1 603倍。

發生高溫熔融物遇水、遇濕爆炸的主要原因有：①高溫熔融物以及冶煉渣在轉運過程中，覆蓋在有水、油或潮濕的地方而引發爆炸；②潮濕爐料加入熔爐等引起爐內噴濺、爆炸；③含油爐料加入熔爐引起爐內爆炸；④因水冷裝置穿、漏，高壓水流入爐內發生爆炸［2］。

2.2 火災

高溫熔融物由于具有較高的熱能，遇到可燃物或易燃物極易發生火災。熔煉場所內高溫設備、高溫物料的大量存在，增加了火災發生的可能性。

2.3 灼燙

在熔煉、澆注以及鑄錠、爐渣等高溫物料輸送、轉運過程中，現場作業人員接觸高溫物質和高溫設備的概率較高，存在被高溫物質、高熱設備、高熱氣流灼燙的危險。

2.4 起重傷害

吊運熔融金屬、渣包等使用的起重機械如果設備選型不當、強度不夠、未進行試驗和例行檢查、操作人員注意力不集中、安全意識不強、違章操作、管理不善等都有可能造成吊物墜落、擠壓等嚴重后果。

3 控制措施

①熔融金屬生產、處置和貯存設施的附近區域，運輸線路不得有積水，正上方不應有滴水、漏水隱患。在熔煉爐和鑄造機周圍設置有效的事故坑，可以收集泄漏的高溫熔融金屬。

②原料、輔料不得含有水、油、乳液等液體，在加入熔煉爐之前應進行加熱烘干，保持干燥。輸送、轉注熔融金屬所使用的設備、設施在運輸、轉注前必須經過充分干燥，并保證暢通。

③吊運高溫熔融金屬的起重機械必須選用具有相應生產資質廠家生產的合格的冶金鑄造專用起重設備，并按要求每年進行定期檢驗；吊運線路與建構筑物以及作業人員保持一定的安全距離，不可與其他物體碰撞；會議室、活動室、休息室、更衣室等場所不得設置在高溫熔融金屬的吊運（運輸）影響范圍內。

④企業應建立健全完善的安全生產管理制度和崗位操作規程，并嚴格執行到位。對相關作業人員進行安全教育培訓，配備相應的勞動防護用品，防止因三違作業造成事故。

⑤企業要制定切實可行的高溫熔融物泄漏事故應急救援預案，使金屬熔煉過程中發生的爆炸、火災、灼燙、起重傷害等事故得到及時有效的處理，將造成的損失降至最低，影響范圍降至最小。

4 結語

高溫熔融物是金屬冶煉企業中第一類危險源，應當引起重視，加強管理，采取措施約束、限制、控制第一類危險源，并避免第二危險源的產生。2014年修訂的《中華人民共和國安全生產法》已將金屬冶煉企業列入與礦山、建筑施工、道路運輸單位和危險物品的生產、經營、儲存單位等傳統高危行業同等重要的地位，也對企業提出了更高的安全管理要求。

［1］高玉華，陳傳祥.鎂合金熔煉、鑄造過程的危險性分析［J］.中國安全科學學報，2006（5）：75-78.

［2］王子亮，陳華知.轉爐煉鋼爆炸和熔融物噴濺事故分析［J］.河南冶金，1998（4）：63-64.

Hazard Analysis and Control Measures of Metal Melting

Li Pengju Gao Yan
（Henan Institute of Metallurgy Co.,Ltd.，Zhengzhou Henan 450053）

In the process of metal smelting,there is a large number of high-temperature melt,so its risk significantly increased.It has become an important issue for enterprise safety management.This paper analyzedthe hazard,accident type and accidentcause,and put forward the control measures.

smelting；hazard；measures

X938

A

1003-5168（2017）09-0051-02

2017-08-01

李鵬舉（1983-），男，碩士，工程師，研究方向：冶金、有色金屬等行業安全技術。