1月18日下午3點,內蒙某稀土鋼板材廠突發爆炸,多人傷亡失聯!有報道稱疑似轉爐故障所致。
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稀土鋼冷軋板材 圖源:人民網
據了解,該稀土鋼板材公司項目是所屬鋼鐵集團“十二五”規劃結構調整主體工程,項目依靠技術創新提升產品檔次,加大稀土在鋼中應用科技力度。
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稀土鋼有多神?
稀土在煉鋼過程中,堪稱 “點石成金” 的神奇元素 ,只需要極少量就能讓鋼鐵的性能實現質的飛躍。往鋼鐵里添加稀土,就像給鋼材做了一次 “深度提純 + 結構優化”:它能清除鋼鐵里的雜質,還能把鋼材內部的晶粒變得更細密、組織更規整。這一系列變化,能全方位提升鋼鐵的機械性能、物理性能和加工性能,讓鋼材的強度、硬度、韌性和抗腐蝕能力都大大增強。而且稀土的 “用量少、效果好” 特點特別突出:每噸鋼只需要加入約 300 克稀土,鋼材的橫向沖擊韌性就能提升 50% 以上,耐腐蝕能力能提高 60%;用稀土制成的裝甲鋼,抗沖擊性能甚至能提升 70% 左右。
稀土鋼有兩大類
第一類是含銅、磷的低合金鋼,稀土在這里的核心作用是增強鋼材的耐腐蝕性;
第二類是添加了錳、鈮、釩、鈦的低合金鋼,稀土不僅能幫它提升耐腐蝕性,更關鍵的是能強化鋼材強度、提高耐磨性。
從鋼種來看,稀土的應用范圍特別廣,涵蓋了工程結構鋼、齒輪鋼、超高強度結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、工具鋼、耐候鋼、不銹耐酸鋼、耐熱鋼、電熱合金、高錳鋼、鑄鋼等多個品類。
也正因如此,稀土鋼的用途遍布我們生活和國防的方方面面:它既可以用來建造橋梁、車船、鐵軌、管道、鋼塔等大型鋼結構,也能在裝甲鋼、炮鋼、航母甲板用鋼這類高端國防領域大顯身手。
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轉爐煉鋼可能存在的爆炸隱患
轉爐煉鋼屬于高溫、高壓、高反應強度的冶煉工序,爆炸隱患主要源于爐內劇烈的物理化學反應失控、設備故障以及操作不當,這類隱患一旦觸發,往往會造成嚴重的安全事故。
冶金企業在轉爐煉鋼過程中會產生大量轉爐煤氣,系統檢修或發生故障時在法蘭、安全閥及管道連接處均有可能發生煤氣泄漏,一旦泄漏就可能導致火災、爆炸以及中毒事故的發生。
轉爐煉鋼雖然看起來像一個巨大的“鍋”,但它內部隱藏著許多看不見的“爆炸”。如果操作不當,就會像煙花一樣失控,引發巨大的噴爆。我們接下來看看轉爐煉鋼存在的“隱形炸彈”。
爐子里噴發的“巨型氣球”——爐內噴爆:鋼水熔池的 “壓力失控”
轉爐煉鋼是個高溫、高壓的 “激烈戰場”,爐子里的鋼水溫度能達到上千攝氏度,還伴隨著各種化學反應。看似平穩的冶煉過程,其實藏著幾種容易引發爆炸的隱患。其中爐內噴爆是轉爐煉鋼最典型的爆炸風險,就像一口燒得太旺的高壓鍋,壓力沒處泄就會炸開。
在煉鋼的過程中,鐵水和氧氣發生劇烈反應,會產生一種叫“一氧化碳(CO)”的無色氣體。如果反應太快,產生的氣體太多,來不及排出,鍋里的壓力會瞬間升高,鍋蓋(鋼水面)被沖開,就會噴出大量的熱氣體。
爐子外的“暗藏炸藥”——煤氣回收系統
煉鋼過程中會產生大量的“轉爐煤氣”,這是一種非常易燃易爆的氣體(就像打火機里的燃氣一樣)。如果輸送煤氣的管道、閥門要是密封不好,煤氣就會偷偷飄到廠房里。當煤氣在空氣中的占比達到 12.5%~74% 這個范圍,只要碰到一點火星或者高溫,就會瞬間爆炸。
另外,回收煤氣時,有個關鍵的三通閥要及時切換。要是切換慢了,空氣會倒灌進煤氣管道,和煤氣混在一起變成爆炸性氣體;另外,儲存煤氣的柜子壓力沒控制好,壓力太高或太低,都可能引發 “回火”,進而導致爆炸。
設備故障也會引發意外
除了人為操作外,設備本身的老化或故障也是一個隱患。最常見的故障有3種。
氧槍漏水是較為常見的情況:爐子里有水冷卻系統,如果水管破裂,水會瞬間變成蒸汽,產生巨大的壓力,導致爐子噴爆。
爐子老化也不容忽視:爐子的襯磚如果磨損嚴重,或者爐殼有裂縫,鋼水或爐渣漏出來接觸到冷水,瞬間會產生蒸汽,像熱油遇冷水一樣爆炸。
爐子傾斜這種意外也會發生:轉爐有時會傾斜倒渣。如果傾斜裝置失控,爐子會傾倒得太厲害,導致鋼水和爐渣外溢,可能引發二次爆炸。
也不能小瞧輔助工序的問題
轉爐煉鋼工藝中有個濺渣護爐工序,為了保護爐子不被爐渣腐蝕,有時會噴射氮氣。如果氮氣壓力太高,或者與爐子里的可燃氣體混合,也會存在局部爆炸的風險。
此次事故為什么會發生,還有待專業深入的調查。這次事故會帶來什么樣的持續影響目前還不得而知。但是安全生產這根弦必須要時刻緊繃著,安全無小事。
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