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炼钢单元熔融金属安全风险评估

    一、炼钢系统简况
公司炼钢厂主要任务是将铁水、废钢等炼成具有所要求化学成分的钢，并使其具有一定的物理化学性能和力学性能，主要的任务概括为“四脱、两去、两调整〞 “四脱〞：脱碳、脱硫、脱磷、脱氧； “两去〞:   去除有害气体、去除有害杂质； “两调整〞：调整钢液温度，调整合金料成分。 ⑴ 脱碳并将其含量调整到一定的范围。钢中含碳量增加，则硬度、强度、脆性都将提升，而延展性能将下降；反之，含碳量减少，则硬度、强度下降，而延展性提升。所以，炼钢过程必须按钢种规格将碳氧化至一定范围。 ⑵ 去除杂质，主要包括： ① 脱磷、脱硫：对绝大多数钢种来说，P、S均为有害杂质，P可引起钢的冷脆，而S则引起钢的热脆，因此，要求在炼钢过程中尽量除之。② 脱氧：由于在转炉冶炼过程中，向熔池中输入大量的氧以氧化杂质，致使钢液中溶入一定量的氧，它将大大影响钢的质量。因此，需降低钢中的含氧量。一般是向钢液中加入比铁有更大亲氧力的元素来完成〔如Al、Si、Mn等合金〕。③ 去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮；非金属夹杂物包括氧化物、硫化物、磷化物、氮化物以及它们所形成的复杂化合物。在转炉冶炼中，主要靠碳—氧反应时产生CO气泡的逸出，引起熔池沸腾来降低钢中气体和非金属夹杂物。 ⑶ 调整钢液成份和温度。为保证钢的各种物理、化学性能，除控制钢液的碳含量和降低杂质含量外，还应加入适量的合金元素使其含量达到钢种规格范围；为保证钢液能顺利浇铸，依据冶炼过程的要求不断将钢液温度调整到合适的范围。 ⑷ 将钢液浇铸成质量合格的钢坯。通过连铸，将钢液浇铸成各种不同断面、不同尺寸的质量合格的钢坯。炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、升温、搅拌等手段完成炼钢基本任务。
转炉冶炼的钢水经过脱氧合金化和温度、成分的调整，调运到连铸平台，钢液由钢包注入中间包内，中间包暂时储存钢液，再浇注到结晶器内，钢液在结晶器内迅速冷却，形成外表为凝固坯壳内部未凝固的钢水的铸坯，随着拉辊缓慢地将带液心的铸坯从结晶器拉出，中间包内的钢水也连续地注入结晶器内，带液芯的铸坯在二次冷却区接受喷水的强制冷却，当拉到规定位置时，铸坯内部完却凝固，然后将铸坯切割成规定的尺寸，由出坯装置送到热轧厂进行轧制。
炼钢厂的主要设备设施有： 60T转炉四座、120T转炉两座，四机四流连铸机一座、五机五流连铸机三座、八机八流连铸机两座，200T混铁炉四座、400T混铁炉一座。
    二、评估依据
1、法律法规
〔1〕《中华人民共和国安全生产法》〔2002年11月1日起施行〕
〔2〕《特种作业人员安全技术培训考核管理规定》〔2021年7月1日起施行〕
〔3〕《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》〔2008年2月1日起施行〕
〔4〕《生产安全事故应急预案管理办法》〔2009年5月1日起施行〕
〔5〕《中华人民共和国职业病防治法》〔2002年5月1日起施行〕
〔6〕《冶金企业安全生产监督管理规定》〔2009年11月1日起施行〕
〔7〕《特种设备质量监督与安全监察规定》〔2000年10月1日起施行〕
〔8〕《起重机械安全监察规定》〔2007年6月1日起施行〕
2、公司管理制度和相关规定
〔1〕陕西龙门钢铁有限责任公司安全生产检修制度
〔2〕陕西龙门钢铁有限责任公司非常规作业安全管理规定
〔3〕陕西龙门钢铁有限责任公司危险作业申请审批制度
〔4〕陕西龙门钢铁有限责任公司安全标准化达标管理办法
3、其他相关文件或资料
〔1〕起重机械安全规程〔GB6067-2021〕
〔2〕炼钢安全规程〔AQ2002-2004〕
〔3〕企业安全生产标准化基本规范〔AQ/T9006-2021〕
三、评估范围
1、1280m3高炉两座，1800m3高炉两座
2、铸运：铁水罐46个，罐架车43个， 150T、125T行车各一台
四、安全风险评估表〔附后〕
五、对策措施建议
钢铁冶金行业高温熔融金属包括钢水、铁水及其液态炉渣。熔融金属事故主要起因于水汽化爆炸，高温金属液体容器坠落、倾翻、高温金属液体的反应气体喷溅、熔融金属泄漏等。
钢铁企业在生产过程中，要特别注重冶金设备和冶炼过程的防水、防潮以及起重运输设备的检测、检验，严格控制生产工艺条件，强化安全管理工作，具体从以下几个方面采用防范措施防止高温熔融金属伤害事故的发生。
1、防止熔融金属遇水爆炸
〔1〕熔融金属生产、处置和贮存设施四周、运输线路及四周区域不得有积水，正上方不得存在滴、漏水隐患。
〔2〕输送、储存熔融金属所使用的设备设施、渣铁沟在输送、储存前须经充分干燥。
2、熔融金属的安全吊运要求
〔1〕吊运熔融金属应当采纳带有固定龙门钩的铸造起重机，司机室等高温作业岗位应当采用降温防护措施。
〔2〕起重机的吊具〔钩〕、钢丝绳、盛装熔融金属的容器〔设备〕的耳轴等应定期进行检测，凡耳轴出现内裂痕、壳体焊缝开裂、显然变形、耳轴磨损大于直径的10％、机械失灵、衬砖损坏超过规定，均应报修或报废。

〔3〕起重机应由经专门培训、考核合格的专职人员指挥，同一随时只应一人指挥，指挥信号应符合要求。吊运时应检查确认挂钩、脱钩可靠，方可通知司机起吊，起吊前应进行试重，人员应站在安全位置，并尽量远离起吊地点。
〔4〕吊运装有铁水的罐，应与邻近设备或建、构筑物坚持大于1.5m的净空距离。倾倒熔融金属时，铁水罐四周4m内不可有非作业人员，防止熔融金属飞溅或洒落伤人。
〔5〕放铁时罐内铁水距罐体上沿坚持至少300mm的距离。
〔6〕熔融金属运输车辆应当与建〔构〕筑物和作业人员坚持规定的安全距离，不可与其他物体碰撞。
3、运输熔融金属的车辆安全要求
〔1〕熔融金属地面运输车辆应当采纳专用运输车辆，并设置安全监控系统。熔融金属的运输设备应有耐高温、防喷溅的措施，设有完善、可靠的制动措施。
〔2〕装载熔融金属的车辆在厂区道路上的行驶速度不得超过10km/h，在高炉下行驶或倒罐时，不应大于5km/h。
〔3〕装运熔融金属的专用车辆，不得在煤气、氧气、氢气管道下方、电缆通廊下方和有易燃、易爆物质的区域停留。跨越道路上方的管道应采用隔热措施。
〔4〕应对熔融金属的运输车辆进行定期安全检查、检测、修理和保养，发现隐患要马上进行整改。
4、熔融金属作业现场管理
〔1〕冶金企业的会议室、活动室、休息室、更衣室等人员密集场所应当设置在安全地点，不得设在风口平台和出铁场的下部，其门窗应避开铁口、渣口；也不得设置在高温液态金属的吊运影响范围内。
〔2〕熔融金属运行区域内的设备、电线电缆、管线和建〔构〕筑物等应当采用隔热防护措施。
〔3〕承受重荷载和受高温辐射、热渣喷溅等危害的建〔构〕筑物，应定期进行结构安全鉴定。
〔4〕起重设备进行改造时，应当同时对承重厂房结构进行荷载核定，保证承重结构具有足够的承重能力。
5、熔融金属泄漏处置
〔1〕熔融金属泄漏后，在保证安全的前提下应及时用熔剂或砂土挡住已流出的金属液体，防止熔融金属大面积流淌或流入积水，尤其是半封闭空间环境中的积水。
〔2〕当熔融金属引起可燃物着火时，应使用干燥沙子或其他耐火材料扑救，不得使用水或二氧化碳灭火器、水剂灭火器灭火。
〔3〕存在高温辐射及熔融金属喷溅危险岗位的作业人员，应当配备阻燃服及其他防护用品。
六、评估结论
炼钢厂对熔融金属爆喷风险高度重视，对目前炼钢厂存在熔融金属风险的高炉、铸运等区域，进行严格管控，从管理制度方面进行完善，建立了高温金属溶液管理办法和事故防范控制管理办法，针对高炉、铸运区域作业明细及重点防范内容，制定了专项检查表，并严格按照制度要求的频次进行检查，积极组织对发现问题进行整改治理，同时，针对各别不可控因素，积极引进先进技术对防范重点部位进行实时监控，对设备隐患进行精细检查，保证设备设施运行状态安全可控。依托岗位双述及岗位禁令的学习与掌握，强化相关从业人员的操作水平，组织基层单位定期开展应急处置措施演练学习，促进各级人员应急能力提升，促使炼钢厂熔融金属风险处于受控状态。另一方面，炼钢厂实际作业中仍存在因各别操作人员责任意识不强或管理不到位，导致的熔融金属险肈事件，如放铁期间铁水装入量过满，检查维护不到位导致的渣沟腐蚀泄露等问题，暴露了炼钢厂在管理方面存在的短板，针对此类问题，炼钢厂进一步强化管控手段与日常检查，最大限度降低系统风险，保证安全形势长稳久顺。
通过风险分析评估，炼钢单元熔融金属安全风险等级均为一般或较大，无重大风险，处于安全受控状态。
七、评估人〔签名〕
工作人员
姓名
资格或职务
资格证书号
报告负责人
卫军民
厂长

报告编制人
王文红

孙卫平

杨军荣

 刘涛

阮少鹏

报告审核人
李雪峰

报告批准人
郗九生

八、评估日期：2021年6月24日