金属熔炼过程危险性分析及其控制措施

李鹏举 高 岩

金属熔炼过程危险性分析及其控制措施

李鹏举 高 岩

（河南省冶金研究所有限责任公司，河南 郑州 450053）

金属熔炼过程中由于大量存在高温熔融物，而使其在生产过程中的危险性显著增高，成为企业安全生产管理不可忽视的重要问题。本文通过对金属熔炼过程中的危险源、事故类型、事故原因等进行分析，提出相应的控制措施。

熔炼；危险性；措施

钢铁、铝、镁、铅、锌、铜和其他稀有金属和贵重金属在熔炼、转运、铸造等生产过程中，由于存在大量的高温熔融物，包括熔融金属（如铁水、钢水、铝液、铅液、锌液、铜液等）及其液态炉渣，因而存在较大危险性。生产作业现场一旦发生高温熔融物泄漏、喷溅、坠落、倾翻等意外事故，可能导致爆炸、火灾、灼烫等事故发生，从而造成严重后果。

1 危险源

根据危险源在事故发生发展过程中的作用，按安全科学理论把危险源分为两大类。生产过程中存在的，可能发生意外释放的能量（能源或能量载体）或危险物质称作第一类危险源。导致能量或危险物质约束或限制措施破坏或失效的各种因素称作第二类危险源。

金属熔融物通常温度极高，例如：铁水温度为1 350～1 450℃，钢水温度在1 600℃，液态钢渣温度为1 500～1 700℃，铝液温度在660℃以上，铜液温度在1 084℃以上，铅液温度在328℃以上，锌液温度在500℃左右［1］。

在金属熔炼过程中，高温熔融物因具有较高的热能而具有较大危险性，属于第一类危险源。贮存、运输、吊运高温熔融物的容器、车辆、吊具等意外发生泄漏、倾翻、坠落等导致约束其热能、动能、势能的措施失效的因素属于第二类危险源。

能量意外释放理论认为，能量或危险物质的意外释放是伤亡事故发生的物理本质。对于金属冶炼企业而言，在金属熔炼过程中，正是由于具有较高热能、势能的高温熔融物（第一类危险源）的意外释放（如泄漏、喷溅、倾翻、坠落等第二类危险源）而导致事故发生。

2 事故类型及原因

按照《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986）中对伤亡事故的分类，金属冶炼企业中由于高温熔融物的大量存在，在其熔炼、转运、浇注等生产过程中经常发生的主要事故类型有爆炸、火灾、灼烫、起重伤害等。

2.1 爆炸

在熔炼、浇注过程中，高温熔融物遇水、遇湿有发生爆炸的危险。高温熔融物遇水引起的爆炸属于物理性爆炸。其爆炸形成过程为：被高温熔融物覆盖包围的水受热瞬间完全汽化，体积骤增，从而引起容器内压力迅速增加，导致爆炸。在常压下，当温度升高到100℃时，水吸收汽化潜热转变为水蒸气。当水完全蒸发后，分子间距增大10～11.447倍，其体积增大约1 603倍。

发生高温熔融物遇水、遇湿爆炸的主要原因有：①高温熔融物以及冶炼渣在转运过程中，覆盖在有水、油或潮湿的地方而引发爆炸；②潮湿炉料加入熔炉等引起炉内喷溅、爆炸；③含油炉料加入熔炉引起炉内爆炸；④因水冷装置穿、漏，高压水流入炉内发生爆炸［2］。

2.2 火灾

高温熔融物由于具有较高的热能，遇到可燃物或易燃物极易发生火灾。熔炼场所内高温设备、高温物料的大量存在，增加了火灾发生的可能性。

2.3 灼烫

在熔炼、浇注以及铸锭、炉渣等高温物料输送、转运过程中，现场作业人员接触高温物质和高温设备的概率较高，存在被高温物质、高热设备、高热气流灼烫的危险。

2.4 起重伤害

吊运熔融金属、渣包等使用的起重机械如果设备选型不当、强度不够、未进行试验和例行检查、操作人员注意力不集中、安全意识不强、违章操作、管理不善等都有可能造成吊物坠落、挤压等严重后果。

3 控制措施

①熔融金属生产、处置和贮存设施的附近区域，运输线路不得有积水，正上方不应有滴水、漏水隐患。在熔炼炉和铸造机周围设置有效的事故坑，可以收集泄漏的高温熔融金属。

②原料、辅料不得含有水、油、乳液等液体，在加入熔炼炉之前应进行加热烘干，保持干燥。输送、转注熔融金属所使用的设备、设施在运输、转注前必须经过充分干燥，并保证畅通。

③吊运高温熔融金属的起重机械必须选用具有相应生产资质厂家生产的合格的冶金铸造专用起重设备，并按要求每年进行定期检验；吊运线路与建构筑物以及作业人员保持一定的安全距离，不可与其他物体碰撞；会议室、活动室、休息室、更衣室等场所不得设置在高温熔融金属的吊运（运输）影响范围内。

④企业应建立健全完善的安全生产管理制度和岗位操作规程，并严格执行到位。对相关作业人员进行安全教育培训，配备相应的劳动防护用品，防止因三违作业造成事故。

⑤企业要制定切实可行的高温熔融物泄漏事故应急救援预案，使金属熔炼过程中发生的爆炸、火灾、灼烫、起重伤害等事故得到及时有效的处理，将造成的损失降至最低，影响范围降至最小。

4 结语

高温熔融物是金属冶炼企业中第一类危险源，应当引起重视，加强管理，采取措施约束、限制、控制第一类危险源，并避免第二危险源的产生。2014年修订的《中华人民共和国安全生产法》已将金属冶炼企业列入与矿山、建筑施工、道路运输单位和危险物品的生产、经营、储存单位等传统高危行业同等重要的地位，也对企业提出了更高的安全管理要求。

［1］高玉华，陈传祥.镁合金熔炼、铸造过程的危险性分析［J］.中国安全科学学报，2006（5）：75-78.

［2］王子亮，陈华知.转炉炼钢爆炸和熔融物喷溅事故分析［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

李鹏举（1983-），男，硕士，工程师，研究方向：冶金、有色金属等行业安全技术。