1月18日下午3点,内蒙某稀土钢板材厂突发爆炸,多人伤亡失联!有报道称疑似转炉故障所致。
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稀土钢冷轧板材 图源:人民网
据了解,该稀土钢板材公司项目是所属钢铁集团“十二五”规划结构调整主体工程,项目依靠技术创新提升产品档次,加大稀土在钢中应用科技力度。
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稀土钢有多神?
稀土在炼钢过程中,堪称 “点石成金” 的神奇元素 ,只需要极少量就能让钢铁的性能实现质的飞跃。往钢铁里添加稀土,就像给钢材做了一次 “深度提纯 + 结构优化”:它能清除钢铁里的杂质,还能把钢材内部的晶粒变得更细密、组织更规整。这一系列变化,能全方位提升钢铁的机械性能、物理性能和加工性能,让钢材的强度、硬度、韧性和抗腐蚀能力都大大增强。而且稀土的 “用量少、效果好” 特点特别突出:每吨钢只需要加入约 300 克稀土,钢材的横向冲击韧性就能提升 50% 以上,耐腐蚀能力能提高 60%;用稀土制成的装甲钢,抗冲击性能甚至能提升 70% 左右。
稀土钢有两大类
第一类是含铜、磷的低合金钢,稀土在这里的核心作用是增强钢材的耐腐蚀性;
第二类是添加了锰、铌、钒、钛的低合金钢,稀土不仅能帮它提升耐腐蚀性,更关键的是能强化钢材强度、提高耐磨性。
从钢种来看,稀土的应用范围特别广,涵盖了工程结构钢、齿轮钢、超高强度结构钢、弹簧钢、轴承钢、工具钢、耐候钢、不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金、高锰钢、铸钢等多个品类。
也正因如此,稀土钢的用途遍布我们生活和国防的方方面面:它既可以用来建造桥梁、车船、铁轨、管道、钢塔等大型钢结构,也能在装甲钢、炮钢、航母甲板用钢这类高端国防领域大显身手。
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转炉炼钢可能存在的爆炸隐患
转炉炼钢属于高温、高压、高反应强度的冶炼工序,爆炸隐患主要源于炉内剧烈的物理化学反应失控、设备故障以及操作不当,这类隐患一旦触发,往往会造成严重的安全事故。
冶金企业在转炉炼钢过程中会产生大量转炉煤气,系统检修或发生故障时在法兰、安全阀及管道连接处均有可能发生煤气泄漏,一旦泄漏就可能导致火灾、爆炸以及中毒事故的发生。
转炉炼钢虽然看起来像一个巨大的“锅”,但它内部隐藏着许多看不见的“爆炸”。如果操作不当,就会像烟花一样失控,引发巨大的喷爆。我们接下来看看转炉炼钢存在的“隐形炸弹”。
炉子里喷发的“巨型气球”——炉内喷爆:钢水熔池的 “压力失控”
转炉炼钢是个高温、高压的 “激烈战场”,炉子里的钢水温度能达到上千摄氏度,还伴随着各种化学反应。看似平稳的冶炼过程,其实藏着几种容易引发爆炸的隐患。其中炉内喷爆是转炉炼钢最典型的爆炸风险,就像一口烧得太旺的高压锅,压力没处泄就会炸开。
在炼钢的过程中,铁水和氧气发生剧烈反应,会产生一种叫“一氧化碳(CO)”的无色气体。如果反应太快,产生的气体太多,来不及排出,锅里的压力会瞬间升高,锅盖(钢水面)被冲开,就会喷出大量的热气体。
炉子外的“暗藏炸药”——煤气回收系统
炼钢过程中会产生大量的“转炉煤气”,这是一种非常易燃易爆的气体(就像打火机里的燃气一样)。如果输送煤气的管道、阀门要是密封不好,煤气就会偷偷飘到厂房里。当煤气在空气中的占比达到 12.5%~74% 这个范围,只要碰到一点火星或者高温,就会瞬间爆炸。
另外,回收煤气时,有个关键的三通阀要及时切换。要是切换慢了,空气会倒灌进煤气管道,和煤气混在一起变成爆炸性气体;另外,储存煤气的柜子压力没控制好,压力太高或太低,都可能引发 “回火”,进而导致爆炸。
设备故障也会引发意外
除了人为操作外,设备本身的老化或故障也是一个隐患。最常见的故障有3种。
氧枪漏水是较为常见的情况:炉子里有水冷却系统,如果水管破裂,水会瞬间变成蒸汽,产生巨大的压力,导致炉子喷爆。
炉子老化也不容忽视:炉子的衬砖如果磨损严重,或者炉壳有裂缝,钢水或炉渣漏出来接触到冷水,瞬间会产生蒸汽,像热油遇冷水一样爆炸。
炉子倾斜这种意外也会发生:转炉有时会倾斜倒渣。如果倾斜装置失控,炉子会倾倒得太厉害,导致钢水和炉渣外溢,可能引发二次爆炸。
也不能小瞧辅助工序的问题
转炉炼钢工艺中有个溅渣护炉工序,为了保护炉子不被炉渣腐蚀,有时会喷射氮气。如果氮气压力太高,或者与炉子里的可燃气体混合,也会存在局部爆炸的风险。
此次事故为什么会发生,还有待专业深入的调查。这次事故会带来什么样的持续影响目前还不得而知。但是安全生产这根弦必须要时刻紧绷着,安全无小事。
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