Безопасность труда в конвертерных цехах

Перельман С.Т.

Донецк: Вища школа, 1983 г.

§ 3. Аварийный уход стали на разливке

Выпущенную из конвертера плавку не всегда удается благополучно разлить. В любом месте нахождения ковша с металлом возможен аварийный уход стали — на сталевозе или на весу под краном, из изложницы или центровой на тележке у разливочной площадки.

Внезапные потери стали в разливочном отделении опасны для работающих, выводят из строя оборудование, наносят материальный ущерб производству, дезорганизуют деятельность цеха. Персонал отделения должен уметь предотвратить аварию, а если она случилась — принять срочные меры к устранению последствий.

Если на выпуске плавки из конвертера прогорел на сталевозе ковш, выпуск надо прекратить. Машинист сталевоза обязан быстро вывезти прогоревший ковш в разливочный пролет, а машинист ближайшего разливочного крана — поднять ковш со сталевоза, опустить на полметра от пола и, двигаясь посредине пролета с предупредительными сигналами, довезти его до запасного ковша, перелить в него сталь и с исправным ковшом вернуться к конвертеру для окончания выпуска плавки. От машиниста крана требуется умение и самообладание, чтобы в критической ситуации не заварить стопорный механизм резервного ковша или другое оборудование при переливе стали.

Причиной ухода стали под стопор на сталевозе может послужить повреждение гнездового кирпича или стакана во время их установки, плохое закрепление стопора, смещение его струей стали на выпуске, разрушение катушек или пробки при загрузке ферросплавов па дно ковша.

Ковш с металлом на кране может прогореть по разным причинам:

если металл прошел вокруг стакана — здесь явная вина ковшевого, который небрежно обмазал огнеупорной массой стакан, неплотно вставил его в гнездовой кирпич, либо повредил и не заменил старый гнездовой кирпич;

если металл прошел через кладку ковша — тут недосмотрели мастер и старший разливщик, назначившие в работу ковш с изношенной футеровкой.

Металл в этих случаях переливают из прогоревшего ковша в резервный указанным выше способом и продолжают разливку.

Прошибы стали на поддоне из-под изложницы или центровой замораживают песком, железной рудой, мелким скрапом, не прекращая по возможности и разливку стали. Перекрытие стопора при заполнении изложницы приведет к браку слитка по поперечному спаю. Причиной прорыва стали на поддоне могут быть: разливка перегретой стали без предварительной выдержки ее в ковше; применение деформированного чугунного поддона, к которому сквозные изложницы плотно не пристают нижними торцами; несвоевременная выбраковка изложниц и поддонов по сквозным трещинам и глубоким разгарам; неправильная схема укладки проводникового кирпича при сифонной разливке — часть его не была накрыта чугунной оснасткой; недоброкачественный сифонный припас по вине поставщика или из-за небрежного хранения на складе огнеупоров; неисправный центровой литник и др.

В аварийной ситуации мастер разливки обязан принять срочные меры по пресечению ухода стали, отдавать распоряжения четко, спокойно, не допуская суеты и паники. Лиц, не участвующих в ликвидации аварии, нужно быстро отвести в безопасное место, светофор на въезде переключить на запрещающий (красный) свет, выставить одного-двух рабочих для живого ограждения (охраны) опасной зоны. Машинисты разливочных кранов и разливщики должны в этих случаях уметь действовать самостоятельно.

Уборка в пролете горячего аварийного скрапа — работа опасная. Охлаждать его водой из шланга надо осторожно, с перерывами, чтобы она на скрапе выкипала, не затекала под плиточный настил пола на песчаный грунт. Плохо зачаленный скрап может сорваться с крюка крана, накрыть обнаженный влажный грунт и вызвать взрыв. Громоздкие куски скрапа надо порезать на части для удобства погрузки на железнодорожную платформу.

Характерными травмами в разливочном пролете являются ожоги, ушибы и ранения. Ожоги причиняют брызги металла и шлака: при работе разливщиков в неисправных суконном костюме и спецобуви; без наголовной металлической сетки или защитного экрана из органического стекла, без очков-светофильтров из синего кобальтового стекла; при разливке стали неорганизованной струей; неточном наезде ковша на состав и попадании струи стали на изложницу или тележку; при неосторожном обращении с технологическим кислородом во время прочистки стакана в ковше — кислородную трубку можно выработать до остаточной длины 2 м (вместе с зажимом); при использовании влажной ложки и пробницы; отгаре стопора и выбросе его из ковша; засыпке в изложницы и прибыльные надставки влажного люикерита и экзотермической смеси; прошибах стали или фонтанировании ее в изложнице.

Причиной ушибов и ранений работающих бывают чаще всего неудовлетворительное содержание рабочих мест, разбросанный инструмент, выбитый настил пола, неисправные маршевые лестницы, недостаточно освещенные проходы, хождения в неположенных местах и т. п.

§ 7. Фонтанирование стали в изложницах

Слитки кипящей стали массой 8 τ отстаиваются у разливочной площадки 40 мин, 12 τ — 70 мин, а слитки спокойной и низколегированной стали того же развеса — соответственно 80 и 140 мин. Отстой полуспокойной стали продолжается до прекращения искрения (40— 50 мин).

В это время работа с залитыми плавками не прекращается. С поверхности рослых химически закупоренных слитков срезают кислородом скрап, неуспокоенные и долго искрящие слитки примораживают песком и мелкой железной рудой. Но составы не должны стоять в пролете больше положенного времени, чтобы избежать продолжительной тепловой радиации и не ухудшать условий труда разливщиков, ковшевых и машинистов кранов.

После разливки металл не всегда застывает спокойно. Отдельные слитки кипящей стали фонтанируют. Выброс жидкого металла из изложницы происходит под напором газов, прорывающихся из-под корочки кристаллизирующего слитка. Механизм этого явления известен. Кислород, поступающий в зону реакций, поглощается из воздуха открытой струей металла из ковша и окисляющимися брызгами кипящего металла. Оксид углерода вначале выделяется по фронту кристаллизации металла и в усадочные поры между депдритами. По мере затвердения слитка часть газов остается в периферийной зоне в виде сотовых пузырей. В них рассредоточивается объемная усадка слитка кипящей стали.

Распределение зон сотовых пузырей регулируют химической закупоркой слитка или замораживанием его головной части чугунной крышкой (реже). Образование верхней корки на слитке само по себе не представляет опасности. Механизм фонтанирования стали срабатывает в конце периода кристаллизации слитка. Скопившиеся под коркой газы (Р_г) подавляют выделение из металла пузырей СО в силу противодействия Р_т>Рсо, где Рсо — давление оксида углерода.

Постепенно сокращающаяся жидкая сердцевина сильно обогащается ликвирующими примесями: углеродом, серой, водородом, неметаллическими включениями. В этой массе количество активных центров газозарождения увеличивается. В какой-то момент выделение газов возобновляется и их поток, преодолевая сопротивление оболочки, прорывается наружу, увлекая с собой жидкий металл.

Предугадать фонтанирование стали не всегда возможно, но некоторые настораживающие внешние признаки могут послужить сигналом. Если искрение над коркой усиливается и не устраняется охлаждающими добавками песка и железной руды, то слиток является потенциальным источником выброса жидкого металла. Мастер разливки обязан сообщить о грозящей опасности составителю плавочного поезда, в стрипперное отделение и предупредить людей в пролете.

Фонтанирование стали из изложницы можно предупредить правильной организацией конвертерного процесса. Не передувать плавки, назначенные на мягкие марки стали, и не допускать попадания воды в конвертер, что обогащает металл водородом. Этот газ в атомарном состоянии свободно диффундирует в слитке и повышает давление выделяющихся газов в конце кристаллизации. Надо вовремя выбраковывать изложницы и поддоны с глубоким разгаром рабочей поверхности, чтобы избежать скопления в их массе молекулярного водорода.