Охрана труда в металлургии → Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехахОхрана труда в металлургии → Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехахОхрана труда в металлургии → Предупреждение взрывов в доменных и сталеплавильных цехахНа выходящую в горн часть фурмы (рис. 4) сверху стекают продукты плавки — жидкие чугун и шлак; поэтому для большей стойкости фурмы изготовляют из красной меди, обладающей высокой теплопроводностью, и медленно охлаждают их водой.
Рис. 4. Фурменный прибор: 1 — кольцевой воздухопровод горячего дутья; 2 — фурменный патрубок; 3 — фурменное колено; 4 — сопло; 5 — стяжной болт; 6 — охлаждаемая полость фурмы; 7 — канал фурмы; 8 — фурма; 9 — холодильник; 10 — амбразура; 11— водопроводные трубки
Взрывы в фурмах, происходящие сравнительно редко, очень опасны.
При таких взрывах открывается горн и через фурменное отверстие выбрасываются на рабочую площадку вокруг горна раскаленные кокс и газы. Последние в атмосфере воспламеняются и горят длинными языками пламени.
Взрывы в фурмах происходят по разным причинам; главнейшие из них — повышение давления пара, образовавшегося внутри полости 6 фурмы, и образование взрывоопасных газо-воздушных смесей в канале 7 фурмы.
Взрывы, вызываемые повышенным давлением пара, происходят вследствие внезапного прекращения поступления воды и полость фурмы. Такие условия наступают, если почему-либо водопроводные трубки 11 фурмы — подводящая или отводящая или обе одновременно — забиваются и не пропускают воду. Тогда вся оставшаяся в полости фурмы вода испаряется, и давление пара, не имеющего выхода, достигает величины, превосходящей прочность фурмы, и она разрывается. При таких взрываx отбрасывается часть фурменного прибора, состоящая из фурменного колена 3, сопла 4 и самой фурмы 8, и травмируются люди, находящиеся вблизи.
Образование взрывоопасных газо-воздушных смесей происходит в канале фурм при остановках доменных печей или при осадках шихтовых материалов, когда давление газов и дутья выравнивается; иногда давление газов в горне становится даже выше, чем давление горячего дутья в фурменных приборах. В такие периоды газы из горна проникают в фурменные рукава и здесь встречаются с воздухом дутья, который так же, как и газы, нагрет до высокой температуры; встреча их приводит к воспламенению и горению, которое иногда происходит со взрывом.
Особенно опасна встреча газов с воздухом дутья в присутствии воды (вследствие течи фурм). Температура газов и дутья в фурменном приборе может оказаться ниже температуры их воспламенения вследствие потери тепла на испарение воды. В результате образуются взрывоопасные газо-воздушные смеси, которые и взрываются.
В арматуре шлаковой летки (рис. 5) фурмочка является отверстием для выпуска шлака из горна доменной печи.
Рис. 5. Арматура шлаковой летки: 1 — фурмочка; 2 — медный холодильник; 3 — чугунный холодильник; 4 — амбразура; 5 — водопроводные трубки; 6 — фланец шлаковой летки
Отливаются фурмочки из бронзы и обрабатываются на токарных станках. Через отверстие шлаковой фурмочки 1 выпускается только шлак. Если по каким-либо причинам вместе со шлаком из летки начинает выходить чугун, то немедленно произойдет прогар тела фурмочки и охлаждающая вода начнет поступать в шлаковый канал. Обычно это заканчивается соприкосновением воды с чугуном и взрывом с выбросом фурмочки.
Взрывы и выбросы шлаковых фурмочек происходят очень часто; они вызываются двумя причинами: 1) прогаром фурмочки и встречей воды с жидким чугуном и 2) порчей подводящей или отводящей воду трубок, нагреванием оставшейся в полости фурмочки воды. Выброс фурмочки может произойти также вследствие проникновения и испарения воды в шлаковом канале фурмочки. Вследствие появления воды в канале шлак в нем охлаждается, затвердевает и закрывает отверстие для прохода пара в горн. В результате пар не имеет выхода, давление его в канале повышается и достигает такого значения, при котором он преодолевает прочность крепления фурмочки и выбрасывает ее из гнезда со взрывом.
Взрывы в шлаковых ковшах происходят сравнительно редко. Они возникают вследствие скопления воды на дне чаши и присылки ее слоем мусора, забрасываемого из литейного двора. Вода на дне чаши может оказаться также под слоем остывшего, неслитого остатка шлака.
Вода в ковши проникает вследствие выпадения атмосферных осадков (снега, дождя) или плохой работы устройства для опрыскивания известковым раствором внутренней полости чаши, когда на дне ее скопилась вода, ("лив шлака в такую чашу приводит к контакту его с мусором или коркой шлака, которые вследствие низкой их теплопроводности нагреваются медленно; в результате, пока высокая температура достигнет воды и произойдет ее испарение, ковш заполнится значительным количеством жидкого шлака. Так как шлак плотно закрывает выход образующемуся под ним водяному пару, давление его под слоем шлака повышается и достигает значения, при котором он поднимает лежащий над ним жидкий шлак и выбрасывает его из чаши.
Па одном металлургическом заводе во время слива верхнего шлака при выпуске чугуна из доменной печи объемом 930 м3, взрыв произошел в шлаковозном ковше, когда чаша его объемом 11 м3 была наполнена шлаком на 2/3. Все содержимое чаши было выброшено взрывом и в виде раскаленных хлопьев разбросано на окружающей площади.
Как показало расследование этого случая, ковш до поставки его под выпуск несколько дней стоял на ремонте, который производился на открытой площадке. Мод выпуск ковш был поставлен утром, накануне в течение дня шел дождь и мокрый снег, ночью был мороз и вода на дне шлаковой чаши замерзла. Перед сливом шлака в ковш было заброшено несколько лопат мусора из литейного двора, и таким образом лед был посыпан мусором.
Когда начали сливать шлак в чашу, то вследствие низкой теплопроводности мусора таяние льда, нагрев воды и ее испарение происходило медленно и лишь после заполнения чаши на 2/3 ее объема давление пара под шлаком оказалось настолько большим, что он поднял шлак и выбросил его из ковша.
Взрывов в ковшах при сливах в них шлака можно избежать лишь при точном выполнении правил безопасности в доменном производстве.
Основные правила, которые необходимо строго соблюдать при сливах шлака, заключаются в следующем:
1. Чаши под слив шлака должны подаваться сухими. Нельзя допускать заброску мусора в чаши, поставленные под слив шлака.
2. Перед открытием летки мастер должен убедиться в наличии шлаковозных ковшей под носками для слива шлака и осмотреть чаши.
3. Нельзя допускать постановку ковшей под слив шлака с остывшим шлаком на дне чаши.