炼铁高炉安全事故及应对措施

高炉冶炼事故主要有低料线、管道行程和崩料、悬料、风口灌渣、炉缸和炉底烧穿等。如不及时处理，就会酿成大祸。

1．高炉突然断风处理

高炉突然断风，应按紧急休风程序操作，同时组织出净炉内的渣和铁。休风作业完成后，组织处理停风造成的各种异常事故。如果设有拨风系统，应按照拨风规程作业，采取停煤、停氧等应急措施，按规程逐步恢复炉况。

2．高炉停电事故处理

高炉停电事故处理应遵守下列规定：

(1)高炉生产系统（包括鼓风机等）全部停电，应积极组织送电；因故不能送电时，应按紧急手动休风程序处理。

(2)煤气系统停电，应立即减风，同时立即出净渣、铁，防止高炉发生灌渣、烧穿等事故；若煤气系统停电时间较长，则应根据总调度室要求休风或切断煤气。

(3)炉顶系统停电时，高炉工长应酌情立即减风降压直至休风（先出铁、后休风）；严密监视炉顶温度，通过减风、打水、通氮气或通蒸汽等手段，将炉顶温度控制在规定范围以内；立即联系有关人员尽快排除故障，及时恢复，恢复时应平衡风量、矿批与料线的关系，合理控制入炉燃料比。

(4)发生停电事故时，应将电源闸刀断开，挂上停电牌；恢复供电时，应确认线路上无人工作并取下停电牌，方可按操作规程送电。

(5)鼓风机停电按停风处理。

(6)水系统停电按停水处理。

3．高炉冷却系统事故处理

就高炉主体来讲，冷却的目的是保护炉体设备，生成稳定的渣壳。为了达到有效的冷却，必须提高水质，采用高效的冷却构件，对水进行有效的控制，既不危及耐火材料的寿命，又不致因冷却件的泄漏导致高炉运转失常或发生事故。

(1)高炉冷却系统应符合下列规定：

①高炉本体冷却水压力都应大于炉内压力0. 05MPa以上。

②高炉各区域的冷却水温度、流量和压力应满足设计要求。

③对热风阀和倒流阀的破损，进行常规“闭水量”检查；倒换工业水的供水压力，仍应大于风压0.05MPa；应按顺序倒换工业水，防止断水。

④确认风口破损，应尽快减控水或更换。

⑤各冷却部位的水温差及水压，应每2h至少检查一次，发现异常，应及时处理，并做好记录；发现炉缸区域温差升高，应加强检查和监测，并采取措施直至休风，防止炉缸烧穿。

⑥高炉外壳开裂和冷却器烧坏，应及时处理，必要时可以减风或休风进行处理。

⑦高炉冷却器损坏程度较大时应同时在外部打水，防止烧穿炉壳，然后根据损坏情况，酌情减风或休风处理。

⑧应定期清洗冷却器，发现冷却器排水受阻，应及时进行排气、清洗、疏通。

⑨确认直吹管焊缝开裂，应控制直吹管进出水端球阀，防止水进入炉内，外部接通工业水喷淋冷却；及时休风处理。

⑩水冷炉底，特别是水冷管在封板上部的水冷炉底，应有可靠的监测装置。定期测量热流强度（热负荷）不能突破危险界限。炉底水冷管破损检查，应严格按操作程序进行；炉底水冷管（非烧穿原因）破损，应采取特殊方法处理，并全面采取安全措施，防止事故发生。大修前，应组成以生产厂长（或总工程师）为首的炉基鉴定小组对炉基进行全面检查，并做好检查记录；鉴定结果应签字存档。大、中修以后，炉底及炉体部分的热电偶，应在送风前修复、校验；安装冷却件时，应防止冷却水管和钢结构损坏。

(2)软水闭路循环冷却系统应遵守下列规定：

①根据高炉冷却器、炉底水冷管和热风阀等处合理的热负荷，决定水流量及水温差。

②炉缸冷却壁和炉底水冷管进出水的温差或热负荷超过正常冷却制度的规定范围时，应立即加强水温差和热负荷的检测；采取相应护炉措施，保证炉缸安全。

③特殊炉况下，经主管领导批准，高炉软水冷却系统的冷却参数可适当调整。

④炉腹至炉身下部应提高冷却强度，做好冷却件一旦损坏后炉皮喷淋水冷却的设计。冷却器破损的检漏和处理，应各派专人监护，安全装备应齐全可靠，严防煤气中毒。

⑤定期测量软水水质，发现异常及时处理。

⑥保持系统仪表仪器正常，准确监控密闭系统的补水量，补水异常及时检漏处理。

(3)大、中型高炉风口冷却水应设置风口漏水的监测报警装置。风口水压下降时，应视具体情况减风，必要时立即休风。水压正常后，应确认冷却设备无损、无阻，方可恢复送水。检查风口时，风口出水端未转换开路时，不应用进水端阀门进行“闭水量”检查，防止风口两端供回水压力相等，导致风口水流速为零而发生烧穿事故。

(4)停水事故处理应遵守下列规定：

①发现冷却水压和风口进水端水压小于正常值时，应立即减风降压，停止放渣，立即组织出铁，并查明原因；水压继续降低以致有停水危险时．应在应急水源（应急水泵或水塔）工作时限内完成休风操作，并将全部风口堵严。

②如风口、渣口冒汽，站立侧边外部打水，避免烧干、烧穿。

③应及时组织更换被烧坏的设备，冷板烧损应闭水，采取相应的安全措施。

④关小各进水阀门，分段通水。通水时由小到大，避免冷却设备急冷或猛然产生大量蒸汽而炸裂。

⑤待逐步送水正常，经检查后送风。

4．高炉炉缸烧穿事故处理

高炉炉缸烧穿时，应立即休风。

5．高炉炉缸和炉底烧穿事故处理

(1)炉缸和炉底烧穿原因：设计不合理，耐火材料质量低劣或砌筑施工质量不佳；冷却强度不足，水压过低，水质不好，水管结垢；长期冶炼不易生成石墨碳的铁种（如低硅高硫或含锰较高）；频繁洗炉，尤其是萤石洗炉；使用含铅或碱金属的原料；冷却器件漏水人炉缸；长期铁口过浅或出铁操作及铁口维护不当。

(2)炉缸和炉底烧穿征兆：冷却壁水温差超过规定值（黏土砖炉缸和炉底规定值为2℃，碳砖炉缸炉底（包括综合炉底）规定值为3～4℃）；炉基温度超过限值（强制风冷炉底限值250℃；自然通风炉底限值400℃；黏土砖无冷却炉底，炉基表面700～800℃）；冷却壁出水温度突然升高或出水量减少；炉壳发红或炉裂缝冒气；出铁时经常见下渣后铁量增多，甚至先见下渣后见铁。

(3)炉缸和炉底烧穿预防：开炉初期安排冶炼利于在炉缸内沉积石墨碳的铁种；平日不轻易洗炉；根据水温差增大及其他征兆，改炼铸造铁或提高碱度，在水温差增大的方位，风口减风，甚至堵塞风口；改变装料制度，减少边缘气流，适当降低冶炼强度；在炉底和周围形成难熔保护层；重视出铁和铁口维护工作；重视冷却系统检查，避免漏水，定期清洗冷却器；水温差增大时，提高炉缸和炉底的冷却强度。

6．炉前作业应遵守的规定

(l)渣口装配不严或卡子不紧、渣口破损时，不应放渣。更换渣口应出净渣、铁，且高炉应放风减压或休风。渣口各套漏煤气时，应先点燃煤气，然后再拆、做泥套或更换渣口。做泥套或更换渣口时，应挂好堵渣机的安全钩。

(2)渣口各套水压低于安全压力时不应放渣，要适量减风降压。

(3)高炉炉缸储铁量接近或超过安全容铁量（包括铁水面接近渣口或渣口冷却水压不足）时，应停止放渣，减风减压降低冶炼速度，强化出铁组织，尽快打开铁口，防止发生渣口烧坏和风口灌渣、烧穿等事故。

(4)风口、渣口发生爆炸，风口、吹管烧穿，或渣口因误操作被拔出，均应首先减风改为常压操作，同时防止高炉发生灌渣等事故，出净渣、铁休风。情况危急时，应立即休风，防止事故扩大。

(5)按时排放渣、铁，须制定出铁进度表。进度表规定了出铁次数、出铁时刻、每次出铁所用时间、铁口深度和角度、打进铁口泥的数量等。

(6)要避免出现以下情况：

①铁口过浅。铁口过浅使铁水流未经缓冲即从铁口在高压状态下冲出，铁水流不稳定，且由于铁口过浅铁口直径随时间的延长而增大，最后失去控制造成“跑大流”，以致流到炉台，炉下，难以保证人身与设备安全。铁口长期过浅，可能烧坏冷却壁。

②潮铁口出铁。铁口孔道必须烘干，严禁潮铁口出铁。潮铁口出铁时，由于被铁水急剧加热，急剧蒸发大量蒸汽，发生铁口“打火箭”，破坏铁口，最后导致“跑大流”。采用无水泥堵铁口后，这类事故已大量减少。

③下渣带铁量应满足冲渣条件，不能超过允许渣中含铁量。

(7)退炮时渣铁跟出。铁口过浅时，渣铁出不好。打人的炮泥被渣铁漂浮不能形成泥包，可能使铁水窜人炮膛，以至于不能重新堵炮，或在退炮时铁水跟出来，造成严重的事故，主要是铁口过浅或泥质不达标造成的。一旦出现过浅铁口，应首先减风，并配足铁、渣罐，出尽渣、铁，尽量恢复铁口的正常深度。

(8)泥套破损后堵不上铁口。铁口泥套损坏以后，泥炮炮嘴与泥套之间接触不严，铁口封不住就会造成事故。因此，在每次出铁前应检查泥套，不符合标准的应立即修补。

(9)铁口钻漏，铁流过小。钻铁口时，铁水从铁口泥包裂缝中漏出，铁流又细又小，难于用正常的操作方法使铁流变大，若任其自然流出，则会影响出铁时间。渣铁生成速度大于排放速度时，可能使炉缸内渣铁量大量增加，产生憋风后患。此时既无法使用氧气，也不能用开口机扩大铁口孔道，为了避免发生更大的事故，应及时堵口后重开铁口或转场出铁。

(10)撇渣器处理。修补砂口后，防止由于未烘干，砂口内壁的水分急剧蒸发，体积膨胀，发生爆炸。防止由于残铁未抠净，出铁时使残铁熔化发生烧漏事故。防止因铁水温度过低，或出铁间隙过长时发生凝铁事故，新砌砂口或新修补的砂口第一次使用时可将残铁放出。

7．炉内作业

1)低料线

由于各种原因影响，不能按时上料，以致高炉料线较正常规定料线低0.5m以上的称低料线。出现低料线时矿石不能正常预热和还原子，煤气流分布紊乱，是造成炉凉及顺行变差的重要原因。如长期不能恢复正常还会使炉顶温度过高，烧坏炉顶设备，因此应及时进行处理。产生低料线的原因有：装料系统（包括槽下、上料及炉顶设备）发生故障；原料（包括矿石、焦炭）供应系统发生故障；其他原因，如崩料、悬料也会引起低料线。

(1)出现低料线的时间不能超过1h。若不能马上上料，应果断减风。由于冶炼原因（崩料、悬料）造成低料线时，应根据情况，适当减小风量，以防其他冶炼事故发生。

(2)低料线存在1h以上时，应适当补充焦炭，防止低料线热量损失造成炉凉事故。

(3)由于槽下系统故障产生的低料线，可以灵活地适量先装焦炭。在没有把握的情况下，严禁先装矿石后补焦。

(4)为避免由于低料线带来的炉况不顺，可以改变装料顺序，疏松边缘气流，并适当减风，回风时不宜过急。

2)连续崩料

高炉崩料如同低料线一样影响矿石的预热和还原。特别是高炉下部的连续崩料，能促使炉缸急剧向凉，甚至造成风口灌渣、烧穿冻结等事故，并由此造成人身伤亡。

一旦发生连续崩料，必须果断地大量减风（这期间必须观察风口工作状况，避免因减风引起烧穿事故）至不崩料的最低水平；同时要减轻负荷，以尽快提高炉温，改善渣铁流动性；加强出铁，适当增加出铁次数，将凉渣迅速排出，千方百计避免风管烧穿事故发生。

3)悬料

炉料停止下降即为悬料；经3次坐料仍未能消除者谓之顽固悬料。发生悬料的主要原因是由于气流分布失常，软熔带不稳定而导致炉料悬挂，处理不当则成为顽固悬料。长期休风期间，炉内原燃料质量变化，送风后操作不当，也可引起悬料。

悬料也可能是由于低料线下达、原料粉末太多、炉温太高或太低等原因造成的气流紊乱和炉型不合理。但根本原因是高炉操作制度不正确。

处理悬料一般是在放风后，依靠炉料的自重使炉料崩下（称之为坐料）。冶炼时应密切注视，尽早发现悬料征兆（称之为难行），并采取相应措施坐料，如炉温太热可以采取减煤量、减氧量、减风温、改常压等措施，力争炉料不坐自崩。处理坐料时应注意：

(1)必须和高炉鼓风机站联系，防止坐料时鼓风机发生事故。

(2)必须和热风炉操作密切配合，风压很低(如有的厂规定50kPa)或料坐下之前，应将冷风闸板关死，以防料坐下的瞬间煤气窜人冷风管道，引起爆炸。

(3)坐料前，有渣口的应尽量放渣，炉前应积极组织出铁。

(4)坐料前，炉顶煤气系统要通入保安气体（蒸汽或氮气），防止空气吸人发生爆炸。

(5)坐料前要停止炉顶打水，停煤、停氧。

(6)坐料时，无关人员不得进入风口平台，其他人员不可在炉身、炉缸、炉顶等处作业。料一旦坐下后，应积极慎重恢复冶炼，避免再次悬料。

4)大凉及炉缸冻结

大凉和炉缸冻结是严重的冶炼事故。所谓大凉，即渣、铁物理热不足，流动性差；严重时，则为炉缸冻结。产生的原因有：

(I)连续崩料未能及时有效地得到控制。

(2)长期低料线处理不当。

(3)冷却设备大量漏水未能及时发现、制止。

(4)开炉、长期休风之后准备不充分便送风。

(5)原料品质恶化，特别是粉末料过多。

(6)上错料未及时纠正。

处理这一事故的基本原则是尽一切努力保持高炉不断下料，以待净焦或轻料下达炉缸，解除炉凉的威胁，并努力避免发生其他事故（如风口灌渣、风管烧穿）。处理这类事故，视其严重程度的不同，手段也不同。最严重时，铁口不能出铁，渣口不能放渣，可将风口中的一个改为临时出铁口，另一个送风，其余全部堵死。先利用一个风口工作，然后逐步扩展，待炉温上升后，渣、铁几能正常出铁、放渣时，将所有风口逐个打开。较为先进的方法是用专用氧枪把铁口和上方风口烧通，逐步增加风口数量。这种方法损失较小、安全性较高、恢复速度较快。

处理大凉及炉缸冻结过程极易发生不安全事件，应从操作上竭力避免。

5)炉缸严重堆积

冶炼条件恶化，操作发生严重错误时，可能导致炉缸严重堆积，炉况失常。造成炉缸堆积的原因是：

(1)经常采用高炉温（如炼铸造铁）、高碱度的操作制度，使炉缸石墨碳沉积过多或炉缸周围渣壁过厚。

(2)冷却壁长期漏水，引起局部严重堆积。

(3)原料粉末过多，特别是焦炭强度差，焦粉增多。

(4)长期风量不足，炉温偏低，

(5)操作制度长期不合理。

严重的炉缸堆积，往往造成风口大量破损，休风频繁，难以一时恢复正常。改善原料条件、提高原燃料强度、及时调整高炉工作制度，是消灭此类事故的关键。