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鞍钢喷爆并非偶然----历史上的钢水爆炸

(2012-02-21 23:07:53)
标签:

鞍钢

钢水

爆炸

陈景元

呼吁

分类: 人文综述

鞍钢喷爆并非偶然----历史上的钢水爆炸    无数事实说明,任何的一个时代、任何一个国家、任何一个企业家、任何一个金属冶和铸造车间在浇铸过程中,不能遇 到“水”的,这绝对是一个安全生产的大禁区和大隐患,这是一个人人必须、遵循的科学技术根本法则和基本的常识问题。谁忽略、谁忘却、谁违禁谁就一定出重大事故。


   2012年2月20日,鞍钢铸钢厂在浇铸直径10多米的特大铸件时,突然发生钢水的喷爆,致使13人死亡,17人受伤。钢水怎么会发生爆炸呢?根据国内外同类事故调查的结果看,主要有两个原因:一是,铸造的型砂模具,未能完全烘干,高温钢水注入湿模时,冷热物质骤然相撞,顷刻之间就要发生爆炸。二是,钢水出炉时,或不慎流入厂房水沟、或厂房地面有水气,也会发生爆炸。应该说,这类事故事先是可以采取各种防范措施的:型砂模一定要检查干燥程度,厂房的屋顶绝对不许漏雨,地面上更不能碰水等。所以,这一次事故肯定和“水”有关,所以应该是一个严重的生产安全责任事故。

 

   其实,在熔融状态的高温钢水和铁水,是绝对不能接触到水体、水气的,碰到了就要发生爆炸,这是一个最基本的常识性问题。鞍钢铸造技术属世界一流,安全生产管理应该非常完善。铸造行业的特点是:不管中国还是外国,不管古代还是现代,不管铁水还是钢水,一旦碰到水气、水体之后,那是一定要发生剧烈爆炸的!这种铸造灾难,是为现代的冶金技术完全证实、是不以人们主观意志为转移的自然规律。比如,在东北工学院编著的《现代炼铁学》一书中,就说过:“流铁和水接触后,要产生大量氢气,这些气体,会从出铁口,喷射出来,形成出铁口爆炸。”这喷射不就是喷爆吗!

 

   翻开冶金技术的权威著作,知道在特鲁宾的《钢冶金学》一书中,就曾经告诫人们说:“在出钢水以前,应当检查出钢槽,是否完全干燥,未干燥好的出钢槽,会引起激烈的大爆炸。”在莫斯托维奇所著《火法炼铜学》一书里面,也严正地提醒人们:“最严重的危险是,当熔铜落入湿处时的大爆炸,此种爆炸,会引起车间的严重事故,并威胁着人们的生命安全。”在情况最严重时,由于这种原因引起的大爆炸,有时还会形成一个巨大蘑菇状云团,滚滚升入高空。这些最为经典的科学理论,这些不容忽视的严重警告,鞍钢的生产安全部门、以及各级技术干部,难道都没有听说过、在乎过吗?

 

   可以断言,凡是在浇铸的过程中发生爆炸,都是违反技术流程而引起的,铸造时要求的炉腔,必须非常干燥,砂型必须经过烘烤,只有达到一定指标才可以进行浇铸。浇铸时,高达上千度的钢水,即便是遇到很少的水分,瞬间也能气化引发大爆炸。这次事故应该是在炉腔和铸模干燥环节,没有完全达到标准和要求造成的。鞍钢“机总”是一个有几十年历史的老厂子,冶炼生产早已达到了严格规范化和流程化的先进水平,按理来说,在此绝不允许发生这么一种低级的铸造技术大失误。在当天鞍钢的铸造厂房里,竟然聚集了二十多个人,难道他们当中没有一个,事先去问问铸模是否烘干的吗?

 

   钢水、铁水的爆炸,本来是可以进行防范的,但由于平时麻痹大意、疏于管理,不重视安全生产,自然规律就会进行报复,就会出现重大的生产事故。比如在“大炼钢铁”的年代,有的人急于求成、不尊重科学的规律性,在这方面出的问题就很多:当年哈尔滨有一个工厂,由于铁汁不慎漏入水坑,结果炸掉了整个生产的厂房;湖北大冶有一个工厂,由于高温的钢水外溢,触及到了潮湿之地,炸翻了整个冶炼车间;柳州还有一个工厂,由于电炉车间熔融状态的金属液体,遇到厂房屋顶的天窗漏水,也产生了激烈的大爆炸。这种“触水即爆”现象,是谁也不应该回避和掩盖的生产安全问题啊。

 

   过去的事情已经过去了,近年来的情况是否真的有所好转?1990年3月12日,酒钢一号高炉发生爆炸,原因是高炉内部发现有漏水现象;1991年2月10日,柳州机车辆厂发生钢水喷溅事故,造成多人死伤,原因是电炉炉体内侧长时间进水,使炉底受潮;2004年7月30日,无锡兆顺不锈钢厂发生爆炸,原因是电炉钢水,意外碰到冷却水;2006年8月15日,贵阳星光炼钢厂的铸造车间,1500℃的高温钢水,流向地面发生爆炸,原因是喷水降温,造成地面积水。2011年11月16日,萍乡钢铁厂一座高炉,铁水泄漏,泄漏的铁水,遇水发生爆炸。钢水铁水爆炸,甚至比煤矿事故,还要严重还要普遍。  

 

   俗话说,“水火不容、水火无情”,这在几千年以前,就已经被人们认识到了。在《潜夫论·慎征》中,有“邪之与正,犹水与火,不同源,不得并盛”的记载,它比喻水火之间是不能相合的;在《易·说卦》中,有“天地定位,雷凤相薄,水火不相射”的理论,1000多度的高温钢水,向水扑去,水火能够不相射吗?两者能够相互包容而和平共处吗?被称为“五行”的金木水火土,它们之间的关系是相生相克的,而火的克星就是水,《史记·正义》中,就有“秦以周为火德,能灭火者水也”的记载。钢水喷出碰到水,当然就要被灭掉,当然就要发生爆炸,当然就要变成一件没商量的事情。

 

   更让人感到惊异的是,高温钢水、铁水碰到低温水气、水流会爆炸,这在古代也是有记载的。比如,东汉的王充在《论衡·雷虚篇》这一篇文章中,就明确地告诫过人们:“试以一斗水,灌冶铸之火,气激毙裂,若雷之音矣,或近之必灼人体”。所谓的“毙裂”,就是一种由于“水灌”入“冶铸之火”,进而产生的一种巨大的爆炸!鞍钢这次钢水喷爆,不也是若雷之音,气激毙裂,喷出冶铸之火,灼于人体,导致多么人丧命的吗?古代的真知灼见不听,当代血的教训不吸取,事故频繁发生,说明我们有的管理者,已经麻木到极点了。钢水猛于虎,噬人不留情,若求保平安,警钟仍需长鸣。

 

附件-1 国家通报鞍钢喷爆事故原因》(2012-02-26 )

   东方网2月26日08:13 消息:辽宁鞍钢致13人死亡喷爆重大事故,昨天有了初步调查结果。

   国家安监总局通报称:事故系型腔内部或底部残余水分过高,钢水进入型腔后,残余水分受热,短时间内迅速膨胀,造成砂型型腔喷爆。目前,国务院安委会已对该起事故的查处实行挂牌督办,查处结果将及时向社会公布。

   安监总局要求,要认真查清事故原因,查明事故性质,认定事故责任,对事故发生负有领导、监督和管理责任的单位和人员,要依法依规严肃处理。


   同时要求各企业开展熔融金属作业专项治理工作,完善熔融金属作业安全操作规程。要严格检测原砂含水量,确保达到工艺要求;采用地坑造型时,要了解地坑造型部位的水位,以防浇注时高温金属液体遇潮发生爆炸;要安排好排气孔道,使铸型底部的气体能顺利排出型外;要定期对熔融金属罐(包)进行检查、检测、维修和保养,并在确认烘干后方可使用。
    

    来源:《北京晨报》作者:邹乐


附件-2 鞍钢“2·20”铸钢厂重大喷爆事故调查》(2012-03-07)

   
   [导读]发生在2月20深夜的喷爆事故造成了13人死亡、17人受伤的惨烈结果。专家组初步分析认为,这与砂型型腔内部和底部残余过多水分有关,但水分的来源还未有定论。

转机来临前的事故 

“如果不出事,浇铸结束后,相关的领导和工人是要聚餐庆祝的,连餐馆都已经预订好了。”一位鞍钢重型机械公司铸钢厂的工人告诉本刊记者。当天晚上双罐合浇的产品叫做下环,是一个毛重95吨的环形不锈钢铸件,未来将用于三峡某水电项目中的大型水轮机转轮。当天白天,同样是在铸钢厂的铸造车间,工人们才完成了上冠部分的浇铸。“那是四罐合浇的过程,需要接近200吨的钢水。上冠比下环还要重,两者共同构成一套完整的构件。”

  

对于铸钢厂来说,这是今年开年以来难得的一份大订单。2008年之后,受金融危机以及环保人士谏言水电站对环境的破坏影响,国家放缓了对水电站的审批力度。铸钢厂能拿到这样的订单非常不易。铸钢厂位于重机公司在灵山的厂区大院内。灵山厂区又包括铆焊厂、五加工和锻造厂。另外,在鞍山市内的鞍钢厂区中,还有北部二加工、西部一加工以及轧辊厂也属于重机公司。一位来自铸钢厂连铸车间的工人向本刊记者介绍,去年公司亏损在两个亿左右,给员工开工资都是借的钱。 

“公司是否盈利主要就看铸钢厂,铸钢厂里则主要看铸造车间的订单情况。连铸车间内生产的成品是圆坯。最近废钢价格高,连铸成品价格低,就在前一段时间,连铸车间干脆还停止生产,因为只要开工,就要亏钱。而铸造车间以生产大型铸件见长,多为水利水电、军工、核电领域提供产品,一旦接到大订单,公司盈利就有保证。除了上冠、下环外,铸钢厂马上还要生产一批921型号的军工钢,这些特殊产品质量要求高,不是随便一家铸造企业就可以承接,重机公司的铸钢厂很有优势。” 

也是由于铸钢厂内对这套大型水电铸件的重视,在2月20日23时36分左右发生喷爆事故的浇铸现场,聚集了超过30名工作人员。“一般的浇铸现场只会有浇铸和铸锭两个班组的工人。筑锭是铸钢厂的另一个车间,也就是浇铸钢锭,这与铸造车间的浇铸过程相似,但是比它简单。除此以外,筑锭人员还要负责铸造车间内钢水从炼钢炉到钢水罐以后的所有操作,包括运送钢水,浇铸时控制钢水罐的开关和钢水流出的速度。”一位铸钢厂的工人向本刊记者解释,“于洋是筑锭车间的大班长,另一位平时被叫做‘梁三’的是铸造车间的大班长。 

大班长是仅次于车间正副主任的职务,如果不是非常重要的浇铸任务,大班长不必在场。”于洋当时在浇铸地坑北侧护栏旁边,那是一个放置沙斗和移动混沙机的细长条区域。“喷爆发生后,喷溅出的钢水以及燃烧的火焰向北侧蔓延,地坑南边相对安全。有一位叫杜金波的专门到场进行监督的生产厂长,就是慌乱中躲到南边已经停止浇铸的钢水罐后逃过一劫。于洋全身100%烧伤,梁三则在事故中遇难。”当天有从沈阳过来的甲方两位女性监理人员,正在天车走台上给现场拍照,也不幸被火焰吞噬。最终事故造成13人死亡,17人受伤,其中有6人重伤,烧伤面积达65%以上。制型组的工人,来自动检车间的电工、钳工等维护人员,一般完成常规浇铸任务时都不应该出现在现场,但在事故中都有伤亡。截至发稿之前,本刊记者接触到的两批遇难者家属都还在等待DNA认定的消息。 

浇铸组里5位工人中,唯一的幸存者是韩寿春。他的烧伤并不严重,“只是头部、双手和脚面有伤。爆炸的冲击波非常厉害,30多米高的厂房屋顶都被破坏。受冲击波的影响,他肋骨断了一根,脾脏也刚刚做了摘除手术”。守护在重症监护室门口的同事陈星(化名)告诉本刊记者。韩寿春当天是值16点至24点的中班,陈星应该接替他值第二天8点至16点的白班。“当时浇铸马上结束,韩寿春和其他几个工人已经在往冒口里扔保温剂,好让钢水逐渐冷却补缩。他的反应比其他同事要快,咬牙扶着滚烫的护栏翻了过去才没被钢水盖住。”同时陈星也很庆幸自己没有当班:“我一般是站在离冒口不到1米的地方来指挥,看到冒口的钢水上来就要喊停。那个位置是必死无疑的了。”

事故后,铸钢厂已经停止了生产。工人仍旧每天去签到,做些准备性工作。一位工人告诉本刊记者,让他感到惋惜的除了工友逝去的生命,还有这个自己已经工作了十几年的工厂的命运。“前两任厂长的名字已经记不得了,都不如去年底从粉材厂过来上任的新厂长翟铁南给人印象深刻。他在大会上说过,他是带着棺材来上任的,可见改革决心之大。”在上任后,翟铁南最大一项举措就是成立第九车间。“第九车间容纳了一些从其他各个车间裁减下来的冗余工人,统一安排他们来做一些生产辅助工作。比如厂里原来有个质控科,任务就是从炼钢到浇铸结束全程记录钢水情况,但基层工人都认为这个岗位没有存在的必要,因为即使没有他们,生产人员也是要做相关记录的。 

那么这些人到了第九车间就会重新来分配任务。另外,在各个车间都有挂名的人,有的人通过工伤证明不来上班,同时享受工资、五险一金,又能在工厂外来接活。这些员工的真实状况以前都是糊涂账,但在决定是否裁减到第九车间的过程中就会一一核实。”这位工人说。事故发生前,各车间才刚刚确定好裁减人员名单,但第九车间还未真正运转起来。“新厂长的改革措施,配合着几笔铸造的大订单,眼看今年的状况能强过往年,却又被突然的灾祸打乱了。” 

水从哪里来? 

国家安全生产监督总局在2月23日的通报中公布了初步分析后的事故原因:由于型腔内部或底部残余水分过高,钢水进入型腔后,残余水分受热,短时间内迅速膨胀,造成砂型型腔喷爆。同时,在详细原因仍在进一步调查中的阶段,也提出了加强熔融金属作业安全管理的几点要求:要严格检测原砂含水量,确保达到工艺要求;采用地坑造型时,要了解地坑造型部位的水位,以防浇铸时高温金属液体遇潮发生爆炸;要安排好排气孔道,使铸型底部的气体能顺利排出型外;要定期对熔融金属罐(包)进行检查、检测、维修和保养,并在确认烘干后方可使用。 

一位从铸钢厂铸造车间退休的浇铸工人告诉本刊记者,水分有可能在几个部位存在,首先是在砂型中。“铸造有两种方式:一种是实样造型,适用于小且简单的铸件,铸造过程是先造出和所需铸件一模一样的木型,再将木型埋入砂箱或者地坑中翻出砂型,最后把钢水注入到砂型型腔中;还有一种是组芯造型,适用于大而复杂的铸件,就是先做出一个个木质的芯盒子,将砂子分别填入芯盒子中,凝固后取出,形成一个个砂芯,再把砂芯码放在地坑中形成需要的砂型,钢水注入型腔。这次铸造的下环就属于用后一种方法来铸成,砂芯在地坑中摆出内圈和外圈的砂型,中间空心的部分进行浇铸。” 

这位工人说,第二种方式就要保证砂型也就是每块组成的砂芯都绝对干燥,因为在填砂子的过程中会混入一种玻璃油做粘黏剂。“铸造车间通常用二氧化碳将砂芯吹干。以往的经验会告知,并且安全技术规程上会说明,多大体积的砂芯,在多高的温度下吹多长时间就能实现干燥。虽然每次做的砂型都形态不一,但是砂芯的大小基本都确定,因此经验也能为判断砂芯是否干透提供依据。”如果是在砂型湿润的状态下就进行钢水浇铸,这位工人认为,钢水一开始进入就会喷溅,不会等到浇铸的尾声才发生喷爆事故。 

水分也有可能是来自地坑下的地下水冒出。一位曾在重机公司任职的工程师向本刊记者解释,早前的媒体报道给人一种误导,即地坑式造型相对于砂箱造型,是一种落后的生产工艺。“大型铸件只能采用地坑造型,因为没有那么大,也不能花费那么大的成本打造一个专门的砂箱去容纳一个巨大的木型。”他说,“有的地坑很浅,不太可能接触到地下水,因此没有在坑内铺设防水层。在这样的地坑中浇铸,可以按照安全规程上所要求的,‘在无防水层地坑内制型时,铸件底部必须高于地下水位。10月1日至次年5月30日,高出300毫米; 

6月1日至9月30日期间高出400毫米。高出地面的部分,允许用花梁或箱板、箱圈围成,必要时应焊接拉牢’。”在铸钢厂的主要设备有75吨、150吨、300吨的真空浇铸地坑。这位工程师说,能铸造这样大型铸件的地坑,已经有一定的深度,防水层肯定已经铺好。

水分还有可能就在地坑表面,是人为的结果。“铸造车间内由于要制作砂型,有一些干砂堆放,平时工作起来为了防止扬尘,就会浇水使干砂潮湿。这些水也可能进入到地坑中,不过在浇铸前,地坑里有没有水存在,应该一看就很明显。”那位浇铸工人对本刊记者说。无论是地下水渗出地坑,还是地坑中遗留有人为的水迹,他都比较偏向这是造成喷爆事故的水分来源。“现场幸存的工人冉明谈到,他先是看到型腔中的钢水动了,同时伴有很沉闷的‘咚’的响声,他因此就往外跑,刚走了两三步,里面的钢水便飞了出来。这不是一个钢水进入就立刻爆炸的过程。 

砂型有可能因为制作过程中的失误,一些部位的密度和硬度都不够。当钢水逐渐注入,尤其是浇铸即将完成、钢水处在没有凝固前对砂型的静压力最大的时候,很容易把砂型的薄弱处击穿,流到外面。正常情况下,外面也就是干燥的砂块和砂石,不会造成后果,顶多会随着钢水慢慢冷却在铸件的某一部位形成一块残钢,也就是通俗说的‘下蛋’。可是地坑里有水,钢水遇水会爆炸。如果水量较大,爆炸规模也就会更大。” 

“老铸造匠中流传五字箴言:‘硬、干、透、光、准。’‘硬’是指砂型要有足够硬度和密度,砂子一定要实;‘干’是指砂型一定要干燥无水,一定要经过干燥处理;‘透’是指砂型的透气性要好,底部不容易积气;‘光’是说砂型的光洁度要好,它影响的是将来铸件的光洁度;‘准’则是指尺寸准,它也直接影响铸件的尺寸。这其中‘硬’和‘透’出问题的比较多。”这位浇铸工人这样解释说,“控制和预防地坑造型爆炸的途径就是减少水分和强化排气能力。中大型铸件的地坑造型,要安排坑底的排气道,使浇铸后坑底砂层中产生的气体能够通过排气道引出型外。出气材料一般采用焦炭或者炉渣,焦炭上盖刨花或者草席,焦炭中再摆铁管或钢管。”但这次的爆炸又不可能完全是排气不畅导致的型腔积气,“因为那样的爆炸不会是这样严重的喷爆”。 

来源:《三联生活周刊作者  丘濂

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