Взрывы при кислородно-конвертерной выплавке стали. Взрывы в результате бурных химических реакций

Взрывы в результате бурных химических реакций

Если в конвертер поступает вода, то при контакте ее с раскаленным шлаком происходит процесс окисления шлака по реакции

Повышение концентрации окиси железа в шлаке приведет к нарушению равновесного состояния и переходу кислорода в металл.

Таким образом, создаются благоприятные условия для постепенного насыщения металла кислородом до перенасыщения, после чего достаточно небольшого сотрясения металла, чтобы во всем его объеме возникли реакции окисления оставшихся примесей.

Сотрясение металла может произойти от приведения в действие -механизма поворота конвертера. В результате в металле возникают реакции окисления марганца, кремния и углерода:

Реакции (1) и (2) образуют твердые продукты и не являются взрывоопасными, реакция (3) идет с выделением газа — окиси углерода, который, вспенивая металл и шлак, вырывается в свободный объем конвертера.

Если над металлом в конвертере вследствие испарения воды будут находиться только пар и водород, то окись углерода смешается с ними и проникнет в кессон и здесь смешается с воздухом. Но смеси СО с воздухом, в которых имеются пар и водород, очень взрывоопасны.

Из приведенного видно, что взрыв в конвертере мог произойти в результате повышения содержании кисрода в ванне.

Содержание кислорода в ванне могло увеличиться вследствие обвала настыли из кессона, который 80—85% состоит из окислов железа, и даже энергичной циркуляции воздуха в свободном области конвертера.

Борьба со взрывами в конвертерах

Взрывы в конвертерах могут возникнуть в результате двух причин:

1) образования гремучей смеси, состоящей из кислорода, выделившегося вследствие взаимодействия со шлаком, и воздуха, проникающего в конвертер

2) химических реакций окисления углерода, протекающих в объеме металла вследствие насыщения шлака и металла кислородом.

Окисление шлака может произойти и вследствие проникшей в конвертер воды или обрушившейся настыли, которая содержит много окислов железа, и даже вследствие циркуляции воздуха в свободном объеме конвертера.

Пар, образующийся при испарениях проникшей в конвертер воды, вызвать взрыва не может, так как все процессы в конвертере протекают при атмосферном давлении, а вода при атмосферном давлении испаряется постепенно и медленно.

Для борьбы со взрывами в конвертерах рекомендуется:

1) не допускать применения воды или пара в конструкциях, которые могут привести к встрече их с металлом. Если такие конструкции имеются, то за ними должен быть установлен строгий надзор;

2) если обстоятельства вынуждают выдерживать металл в конвертере значительное время, рекомендуется, независимо от состояния плавки, применять помешивание в конвертере или, лучше всего, немедленно удалять продукты плавки из конвертера;

3) в конвертерах следует иметь выпускные отверстия, а внизу, на полу под конвертером, подготовленное место на случай необходимости слива металла. Выпускное отверстие и место слива следует содержать в рабочем состоянии.

При авариях первым мероприятием должно быть удаление людей от агрегатов и опорожнение конвертера от металла и шлака.