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1、冶炼行业职业危害及其防治 金属冶炼分类 n冶炼分类 黑色金属冶炼 有色金属冶炼 n职业危害 l高温 l噪声 l粉尘 2 一 黑色金属冶炼 钢铁冶炼业职业卫生 1 炼铁 n炼铁是将金属铁从其自然形态即含铁矿石 主要为 铁的氧化物 中还原出来的过程 方法主要有高炉 法 直接还原法 熔融还原法等 n高炉炼铁 是利用还原剂 C CO H2 将铁矿石 中的铁氧化物 Fe2O3 Fe3O4 FeO 还原成金属 铁 Fe 的连续生产过程 全世界90 95 以上 的生铁仍是采用具有数千年历史的高炉炼铁法冶炼 n直接还原炼铁 是在低于熔化温度状态下 将铁矿石 还原成海绵铁的生产过程 n熔融还原炼铁 是不用高炉而
2、在高温熔融状态下还原 铁矿石的生产过程 3 1 生产工艺过程 4 5 6 7 8 2 职业有害因素 n高温热辐射 炼铁作业属高温强热辐射作业 绝大 多数作业岗位室内外温差超过了车间内工作地点 的夏季空气温度规定 GBZ1 2002 出渣 出 铁时作业环境温度可超过40 辐射热高达 1 8Kw m2 n噪声 炼铁生产的噪声主要来源于振动筛皮带传动 鼓风机 热风机及助燃机的转动 及泵房等发 出的声音 由于作业人员以巡检方式作业为主 实际接触噪声强度常在职业接触限值以下 9 n粉尘 主要来源于原料 燃料输送系统各转运站 供料和上料系统 焦炭皮带头 高炉前出铁场平台 区域粉尘浓度较高 n一氧化碳 是高
3、炉炼铁工程中应重点防范的一种职 业有害因素 出铁 出渣时均可产生一氧化碳 高 炉煤气系统的煤气管道检修 管道泄露或其他事故 也可接触到一氧化碳 n其他 有时作业环境中尚有少量二氧化硫和硫化氢 存在 原燃料入料称量时 在炉前分级送料的焦炭 料斗有电离辐射存在 10 3 健康损害 n炼铁作业主要存在高温 热辐射对人体健康的影响 严重时可引起中暑 当管道漏气或其他事故接触 一氧化碳时 引起一氧化碳中毒 n炼铁粉尘可引起尘肺 但病程较长 进展慢 由于 炼铁过程中粉尘属低含矽量 同时含有多种金属及 其化合物的混合性粉尘 故所引起的尘肺在X线或病 理改变所见与矽肺有所不同 炼铁尘肺纤维化程度 弱 以间质性
4、改变为主 不形成典型的矽结节 11 4 预防措施 n隔热措施 炼铁过程是高温 热辐射作业 应在作 业现场设置隔热挡板 使炉前工人在出铁 出渣或 巡检时减少接触高温和热辐射的损害 加强炉前及 出铁场平台区域通风 尽可能配备喷雾风扇或水幕 出铁场顶部应采取必要的隔热措施 n防尘措施 在原燃料输送系统和高炉出铁场应设置 除尘设施 且吸尘罩安装要做到位置正确 风量适 中 并捕集到全部烟尘 在皮带通廊和各转运站地 面 出铁场平台定期洒水 防止二次扬尘 铁沟 渣 沟及水冲渣沟尽 可能设活动封盖和除尘装置 渣沟和铁 渣罐上面 应设排烟罩 12 4 预防措施 n一氧化碳监测 在出铁口 风口平台等部位一氧化碳
5、浓度较高的作业区域 设置固定式一氧化碳监测报警装 置 巡检 检修人员应佩戴适合的呼吸防护器和报警 仪 一氧化碳和空气形成混合气体有爆炸危险 严禁 管道加热到一氧化碳的燃点温度 650 要禁止 于明火接触 n辐射防护 在安装放射源的地点应进行屏蔽防护 设 置明显的放射性标志 13 2 炼钢业职业卫生 n炼钢是通过氧化反应对生铁重新冶炼以调整其成份的 生产过程 其反应原理是在高温下 用氧化剂将生铁 过多的碳和硅 硫 磷等元素氧化成气体或炉渣 达 到降碳 去硫磷 调硅锰的目的 n根据在冶炼过程中所需的氧和热能来源不同 所用的 设备和操作方法不同 炼钢方法主要有平炉 转炉和 电炉三种 平炉炼钢燃料消耗
6、大 冶炼时间长 生产 费用高 逐步被淘汰 生铁水炼钢主要用转炉 废钢 炼钢主要用电炉 n连铸是将转炉或电炉生产出来的钢水经过精炼炉精炼 后连续造成不同类型 不同规格钢坯的生产工序 主 要设备有回转台 中间包 结晶器 拉矫机等 14 1 生产工艺 15 16 2 职业危害因素 n炼钢作业主要的职业危害因素是噪声 生产性粉 尘 高温热辐射 17 2 职业危害因素 n噪声 其特点是产生噪声的设备数量多 分布广 声压 级高 坯料修磨机 振动给料机 钢包拆除机 连铸切割器等产生间断噪声 炼钢炉在溶化 氧 化过程中产生强噪声 如电炉炼钢 当电极下的 金属受到高温而发生爆裂时 造成很大的噪声 在熔化期的噪声
7、高达110dB A 氧化期100 dB A 18 2 职业危害因素 n生产性粉尘 其特点是产生量大 分布面广 组成复杂 生产过程中 废钢的切割 原辅料的配备与运送 生铁和废钢的冶炼 以及炼钢炉的开盖 装料 投放添加剂 出钢时都会产 生烟尘 粉尘 其主要成分有三氧化二铁 氧化钙 氧 化锰 氧化镁 氧化铁 还有少量的氧化硅 粒径较小 60 以上为3 11 m n高温 热辐射 其特点是高温热辐射源较分散 炼钢炉冶炼 出钢 出渣以及电炉炉衬修砌烘烤 连铸等 其中热辐射强度 最高的作业岗位是冶炼炉前区 19 2 职业危害因素 n电磁辐射 冶炼炉 电焊 切割等作业岗位均受到短紫外线辐射 波长为250 30
8、0nm 在连铸时采用60Co控制液面 有放射性 n毒物 冶炼过程中添加一定比例的焦炭 萤石等 在冶炼炉 泄漏烟气中含有少量的一氧化碳 二硫化碳 氟化物 气体等 20 3 健康损害 n炼钢作业主要存在噪声 高温 热辐射对人体健 康的影响 引起神经 心血管 消化 听力等系 统的异常 表现为神经症样症状 心血管疾病发 生率增高 胃肠功能紊乱 听力下降等 严重者 可导致耳聋 中暑 n炉后出钢 浇铸等尚可产生大量金属烟尘 长期 吸入可致金属尘肺 n一氧化碳危害亦属常见 当煤气管道密闭不严或 从事检修 清扫时 不注意防护可引起一氧化碳 中毒 21 4 预防措施 n噪声控制 电炉噪声可采用加密闭罩的方式降
9、低噪声值 对钢水精炼 连铸 铸坯拉矫等岗 位以及工作人员多 操作范围不大和较为重要 的岗位设置隔音控制室 并配有休息室 炉前 操作工应配备耳罩或耳塞 n隔热 防尘 一氧化碳监测参照炼铁部分 22 二 有色金属冶炼业职业卫生 n有色金属冶炼是指采用焙烧 熔炼 电解以及使 用化学试剂等方法将矿石中的有色金属提取出来 的生产过程 有色金属在自然界中常以硫化物 氧化物 砷化物 碳酸盐 硅酸盐等化合物形式 存在于矿石中 并常为多种有色金属矿物的天然 共生 因此 可以从一种矿源的矿石中提炼出多 种有色金属 n不同的有色金属冶炼方法不同 冶炼方法分为火 法 干法 冶炼和湿法冶炼 23 1 生产工艺 n火法冶
10、炼 是将矿石和添加物一起在炉中高温加热 熔化 发 生所需的化学反应 主要是氧化还原反应 从 而分离出粗金属 然后再精炼的过程 常用于重 有色金属硫化矿的冶炼 n生产工艺过程包括矿石准备 焙烧 冶炼 熔 炼 吹炼 熔硫 精炼 火法精炼 电解精炼 以及化学精炼 三个步骤 24 1 生产工艺 n湿法冶炼 用酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理的方 法或有机溶剂萃取 分离的方法从矿石中提取所 需金属组分的过程 适用于低品位矿石 金 铀 等 及相似难分离金属 镍钴 锆铪 稀土金属 等 与火法冶炼相比 具有生产过程易于连续 化和自动化 原料综合回收高 材料周转简单 利于环境保护等优点 n生产工艺过程包括
11、浸取 分离和回收 净化和富 集 提取4个步骤 25 1 生产工艺 湿法冶炼 火法冶炼 26 2 职业危害因素 n有色金属烟尘 在烧结 熔炼 精炼等工艺过程中可产生多种金属化合 物的混合性烟尘 n刺激性气体 l铅锌 铜镍 锡等矿石在烧结 熔炼时排出二氧化硫 烟尘 l硫化精矿除排出二氧化硫外 还可产生少量三氧化硫 l如以氯气作为氧化剂冶炼铜镍时 由于跑 冒 滴 漏 车间中有较高浓度的氯气 l锡冶炼的焙烧 粗炼 精炼等工序或以炉渣为原料回 收某些金属的生产过程中还可产生硫化氢 砷化氢 l锌电解时电解槽内排出硫酸雾 氢氧化钠 氨 l电解铝时电解槽可排出氟化氢以及四氟化碳 四氟化 硅等氟化物粉尘 27
12、2 职业危害因素 n一氧化碳 有色金属原料和溶剂燃烧时亦可产生一 氧化碳 n粉尘 冶炼过程中产生的粉尘中除铅 砷 镉 铍 镍等毒性较大的有色金属成分以外 还有一定 含量的游离二氧化硅 n高温热辐射 在焙烧 熔炼 精炼以及电解等工序 中均存在高温热辐射 n噪声 加料机 振动筛 吹炼炉 电解炉 切割机 空压机 鼓风机 抽排风机等生产设备在工作 时是主要的噪声源 28 3 健康损害 n毒物中毒 有色金属及其化合物本身大多具有毒性 因而铅 铜 锌 锡 锑 铍等有色金属在熔炼 精炼等过程中可产生大量的毒 物烟尘 如不注意防护 可引起作业工人发生相应的职业中 毒 如铅中毒 铍中毒 在铅锌烧结 熔炼 羰基镍
13、制取 锌镉熔炼等过程中产生一氧化碳 可能导致一氧化碳中毒 n金属烟热 铜锌冶炼中因吸入氧化锌而引起金属烟热 n皮肤 粘膜损伤 冶炼过程中产生的大量二氧化硫烟尘 可造成眼 鼻及呼吸道 粘膜损伤 n金属尘肺 作业工人长期吸入锡 锑等冶炼过程中产生的高浓度烟尘 可 导致锡尘肺 锑尘肺等 29 4 预防措施 n防尘防毒措施 预防有色金属冶炼工业中职业危害的主要措施是加 速淘汰落后技术 设备 对产生尘毒的设备或工 序要采取密闭措施 实现生产过程自动化 尽可 能减少人工操作 并安装通风除尘排毒装置 n防暑降温防噪防振 在生产工艺流程中采取相应的防暑降温 控制噪声 振动 n个人防护等措施 30 31 32
