高炉渣处理爆炸原因及攻克措施探析

张帅

摘 要：高炉大型化发展趋势促使高炉渣处理逐渐受到人们的重视，但在处理过程中，受其自身的因素影响，容易出现爆炸情况，造成严重的影响，本文从高炉渣处理环节入手，深入进行分析，结合实际情况，从整体上进行分析，明确其爆炸原理，做好针对性预防措施，以降低爆炸事故发生几率。

关键词：高炉;渣处理;爆炸原因;解决措施

引言

随着时代不断发展，高炉冶炼逐渐成为钢铁行业中主要的炼铁生产方式，可以生产出高质量的高炉生铁，并衍生出副产物，如高炉煤气、高炉渣以及炉尘。高炉渣具有较多的用途，通过合理的急速水淬冷后可以作为高质量的建筑材料，实现资源的最大化利用，以满足当前的需求。

一、高炉渣处理爆炸原因分析

（一）高炉渣水淬分析

现阶段，我国在进行高炉渣处理过程中，主要是应用水淬工艺进行处理，通过水力冲渣进行处理，以满足生产的需求。水淬工艺主要包括三个过程，为粒化、脱水、储运三个工艺，不同的过程其处理的目的不同，粒化的主要目的是利用高压水将高温液态渣击碎，通过水淬冷却为水渣。脱水的目的是灵活利用过滤或者分离等方法进行水渣分离，将水渣进行集中处理，并保证其水可以进入循环使用。储运是将当前经过处理的水渣进行集中的存储，并采用现有的技术进行二次脱水，灵活应用当前的辅助技术进行优化，满足当前的需求[1]。

（二）高炉炉渣爆炸

通常情况下，高炉炉渣出炉后温度高达约为1450℃-1550℃，在进行水淬过程中，需要进行能量转化，高炉渣的温度瞬间下降，在释放大量的热同时，产生水汽，通过水蒸气进行能量转化。高炉渣爆炸的形式较多，通常主要在高炉生产异常时容易出现爆炸，分离过程中由于热能量传递，造成水接收较大的能量，铁的含量较多，铁的导热系数又高，造成能量的聚集，并且铁容易产生凝固，形成受限空间，增大发生爆炸的几率，因此需要有效的控制铁含量。渣中含铁是高炉冶炼的常见情况，但通常情况下其含量较少，对正常的冶炼影响较小，但如果存在悬料次数多、炉缸堆积、炉温较低等情况，将导致炉渣整体流动性降低，容易出现分离不佳情况，出现整体的异常，最终引发爆炸。渣罐车爆炸也是当前主要的爆炸形式，其主要的原因在于在炉渣进入到渣罐车中形成凝固，运行时剧烈的冲击造成上部与下部不同温度的液态渣相交换，短时间内的液态交换直接导致爆炸[2]。

（三）高炉炉渣爆炸原理

对于高炉渣处理爆炸来说，其爆炸发生的原理主要是因为在有限的空间中介质發生剧烈的膨胀而导致爆炸，并且达到爆炸需要满足多个条件：第一，存在大量的助燃物质与可燃物质，其浓度超过临界值;第二，在一定的空间内，具有空间限制;第三，物质达到熔点，对于高炉渣来说，其自身在满足爆炸的条件上还存在隐形条件，如渣水混合物在能量交换过程中空间限制，能量转换时间较短，并且需要大量的高温渣与水混合，一旦具备该类条件，将增大爆炸的几率，产生不良的影响。爆炸事故产生的后果较为严重，例如我国2007年某钢铁公司发生高炉渣爆炸，数公里范围内的玻璃全部震碎，爆炸现场产生巨大的蘑菇云，高温渣的飞溅范围为几千米，造成严重的损失与社会影响，因此必须加强对高炉渣爆炸的重视力度，采取合理的措施进行预防，降低事故发生几率。

二、高炉渣处理爆炸原因的攻克措施分析

（一）合理进行渣罐爆炸预防

渣罐车是高炉渣运输的主要方式，灵活利用其优势进行运输处理，但受多方面因素影响，渣罐爆炸是现阶段较为常见的爆炸环节，产生不良的影响。因此工作人员应加强重视力度，从整体上进行优化，降低爆炸事故的发生几率，以满足当前的需求，以实际的案例为例，在某炼铁厂中，进行渣罐运输过程中某罐高温炸突然发生爆破扎，造成罐渣溅射，影响的范围较广，经过事后检查发现，其主要的原因在于渣罐底部存在明显的杂物，工作人员前期进行了清理，虽然存在一定的残留但量不大，罐车依旧进行使用，当炉渣进入到，导致底部的渣迅速冷却，凝固成一个防护层，由于车行原因产生明显的摇晃，造成罐车底部的凝聚渣体与上部高温渣体相互融和，在短时间引起爆炸。工作人员需要做好防护措施，采取合理的方式降低爆炸发生几率：第一，在渣罐存放过程中，应避免其出现敞口向上情况，其主要的原因在于避免杂物进入到罐中，应以倾斜向下的趋势进行，保证其整体性良好。第二，保证渣罐中不会出现损伤，降低其发生几率，从整体上进行完善，如内罐不会出现烧损，既可以有效的降低其泄漏情况发生，还可以从整体上降低烧损部位出现爆炸的几率，保证其安全。第三，在罐车应用过程中，应合理进行提前检查，避免其内部存在杂质，放渣前对渣罐底部与内部喷涂灰浆，达到隔热与避免出现渣罐粘结难以剥离情况，同时保证渣液上表面距离罐沿处距离合理，实现安全生产[3]。

（二）水力冲渣粒化系统爆炸预防

在进行预防处理过程中，工作人员应结合实际情况从工艺过程方面进行解决，消除其整体因素产生的影响。首先，明确水力冲渣的目的，通过该方法将高炉渣降温到常温，进而促使其炉渣合理进行冲化，并退出生产系统环节，实现高质量生产。其次，在进行脱水过程中，需要灵活应用现阶段的脱水系统，以充足的动能为基础实现高压箱体喷射，实现粒化水，但该过程如果动力不足将容易产生水渣沟堵塞，最终引起爆炸吗，需要合理进行压力测量，保证其压力在合理的范围内，满足当前的需求。最后，保证其工序合理，在满足生产需求的基础上实现安全系数提升，降低爆炸的发生几率。

结论

综上所述，在当前的时代背景下，高炉大型化发展，促使高炉渣处理受到人们的重视，需要人们根据实际情况选择不同的处理方法，以提升其处理效率，实现高质量生产。但在该过程中，容易出现爆炸情况，应积极进行分析，明确爆炸的原理，合理对该过程进行控制，保证高温炉渣与水合理进行热量交换，提升整体安全性。

参考文献

[1]居殿春，王海风，齐渊洪.碳对含钛高炉渣钠化反应热力学及钠化率的影响[J].钢铁，2018，53（01）：88-93.

[2]杨文策，赵增武，李永治.高炉渣滚筒法处理过程的模拟实验研究[J].铸造技术，2017，38（06）：1385-1387.

[3]武学文，陈浩宇，杨静.壳聚糖和高炉渣复合材料的制备及其对污水处理的研究[J].辽宁化工，2017，46（05）：429-431.