高炉炼铁生产的职业病危害因素辨识

　　【摘要】目的 进行高炉炼铁生产的职业病危害因素辨识。方法 根据高炉生产工艺及采用的原辅材料成分对职业病危害因素的产生情况进行综合分析。结果 高炉炼铁在生产过程中可能产生粉尘、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、高温、热辐射、红外线、电离辐射、噪声、工频电场等职业病危害因素。结论 企业应根据炼铁工序各环节或部位产生职业病危害因素的特点制定完善的职业病危害控制措施。 　　【关键词】高炉炼铁；职业病危害；辨识 　　1、职业病危害因素辨识 　　1.1生产工艺流程 　　高炉炼铁是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）以及附加矿（石灰石、蛇纹石等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧。原料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁的过程。同时产生的副产品高炉煤气从炉顶导出，经除尘后作为燃料利用。生产工艺流程简图见图1。 　　1.2主要产品、原辅材料、能源介质 　　高炉炼铁得到的产品有：铁水、高炉渣、瓦斯灰、高炉反矿、焦丁、高炉煤气、电力。 　　需要的原料有：烧结矿、球团矿、石灰石、蛇纹石等。 　　需要的燃料有：焦炭、煤粉等。需要的其他辅助材料有耐火材料、泥料和河沙（主要用于出铁场）。 　　消耗的能源介质有：煤气、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、电力、水等。 　　1.3职业病危害因素辨识 　　1.3.1粉尘类 　　炼铁项目产生粉尘的位置较多，在原辅材料的转运、筛分、制备、上料以及后续的出铁场出铁、出渣、铸铁、渣铁钩维护、修罐、渣处理、除尘设施清灰等工艺过程中都伴有粉尘的产生。 　　煤尘主要来源于原煤贮运系统、煤粉制备和喷吹系统中原煤的转运、称重、除杂物、制粉、干燥和喷吹过程。 　　矽尘是指游离二氧化硅含量超过10%的无机性粉尘。辅助生产系统修罐工作人员可能接触耐火材料尘，耐火材料尘往往含有较高的游离二氧化硅，属于矽尘。另外，由于高炉渣中二氧化硅的含量约35.82%，因此高炉出渣、渣处理以及水渣贮运过程中产生的粉尘也属于矽尘。附加矿蛇纹石中二氧化硅的含量约38.16%，因此槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程中也存在矽尘的危害。 　　石灰石粉尘主要来源于附加矿石灰石，存在的环节主要是槽上、槽下供料系统、上料系统、炉顶系统筛分、称量、转运、布料、装料等过程。 　　石墨尘来源于铁水浇铸，电焊烟尘来源于修罐库的交流电焊机。 　　槽上、槽下供料、上料过程中烧结矿、球团矿、焦炭产生的粉尘以及出铁、渣铁钩维护的过程中产生的粉尘为其他粉尘。 　　通风除尘系统清灰时根据捕集粉尘的部位不同，产生不同种类的粉尘危害。 　　1.3.2物理因素类 　　1）噪声 　　炼铁工序存在大量噪声源，主要有：供料过程中给料机、振动筛、皮带机、称量斗等设施产生噪声；煤粉制备过程中产生的噪声；出铁场开铁口、出铁渣、封堵铁口、铸铁及渣处理阶段产生噪声；TRT余压发电装置运行中产生的噪声；净煤气减压阀组减压时产生的噪声；各类气体放散产生的噪声；配套的水泵、风机、起重机、压缩机等运转产生噪声等。 　　2）高温、热辐射 　　炼铁工序涉及的高温设备较多：炉顶系统工作温度在150℃～250℃之间；高炉冶炼时炉腰部位的温度高达1400℃～1600℃，风口区是高炉内温度最高的区域，一般在1700℃～2000℃；顶燃式热风炉设计风温1250℃；煤粉制备系统烟气发生炉混合的干燥剂温度约260℃；铁水罐烘烤装置的烘烤温度可在1100℃以上；TRT系统入口煤气温度在160℃～230℃；此外，铁水浇铸、蒸汽管道、液压油站也存在高温危害。 　　炉顶粗煤气温度约为250℃，净煤气总管温度约为70℃～120℃；铁水出炉温度一般为1400℃～1550℃，渣温比铁温一般高30℃～70℃。这些高温物质通过传导、对流、辐射散热，使周围物体和空气温度升高，如出渣、出铁时作业环境温度可超过40℃[2]。高温物质周围物体被加热后，又可成为二次热辐射源。 　　3）红外线 　　灼热的铁水、渣等辐射出的大量红外线，人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。 　　4）工频电场 　　工频电场主要来自变配电站（所）的变配电设备。 　　5）电离辐射 　　上料系统一般采用中子测水的设备，人员接近时有受到电离辐射危害的可能。 　　6）紫外辐射 　　修罐库使用的交流电焊机，工人在机旁操作时有被电焊弧光的辐射的可能。电焊弧光是紫外线混合光源包括各段波长紫外线。 　　1.3.3化学物质类 　　1）一氧化碳 　　高炉冶炼时产生的高炉煤气和高炉出铁场铁口、铁沟烘烤、喷煤烟气炉点火采用的煤气中含有大量的一氧化碳。炉顶、煤气净化除尘、TRT、热风炉、煤粉制备等系统内皆存在大量的煤气。煤气的产生、净化、运输、使用的单元都有一氧化碳泄漏散发到作业场所中对工作人员造成健康危害的可能。 　　2）二氧化硫、硫化氢 　　不同的矿石含有不同程度的硫，在冶炼和出炉渣过程中会产生少量的二氧化硫和硫化氢。原煤中的杂质硫元素，在燃烧过程中也会产生少量的二氧化硫。 　　3）锰及其化合物、铅及其化合物、砷及其化合物、氟化物 　　矿石中的各种成份，如铅、锰、砷、氟等，在高温时氧化成氧化物，生成铅烟、锰及其化合物、砷及其化合物、氟化物等，在出铁、出渣的过程中向空气中散溢。 　　4）氮氧化物 　　空气中氮元素在热风炉内、高炉内等高温环境下，和氧反应形成氮氧化物，主要是一氧化氮和二氧化氮，一氧化氮在空气中不稳定，往往被空气氧化成二氧化氮。 　　5）煤焦油沥青挥发物 　　高炉炉前堵铁口用的炮泥的主要成分为焦炭沫，耐火粘土粉、沥青、高铝矾土或棕刚玉、碳化硅、绢云母、脱水蒽油。煤焦油沥青挥发物是泥炮在高温下焦炭沫、沥青挥发产生的。 　　2、讨论 　　通过上述辨识与分析认为，高炉炼铁过程中存在各种粉尘、有毒物质和其它危害人员健康的职业病危害因素。炼铁工序的各个部位或环节由于加工的物料和生产方式的不同，所产生的职业病危害因素也各有特点。一些炼铁工序职业病危害预评价报告以及论文[1]～[4]中认为这些职业病危害因素大部分可以通过先进的工艺、设备进行控制防护，使危害水平在国家职业接触限值范围内，但在某些职业病危害因素产生浓度较高，范围较大或是人员工作时间长的岗位，危害因素仍有超标的可能。因此，企业在生产运营时应根据各部位或环节职业病危害因素产生的特点为工作人员配备适合的个人防护用品，还应加强个人职业卫生、应急救援知识的培训，建立健全作业环境职业病危害因素监测、职业健康监护系统，加强职业卫生监督与管理。 　　参考文献 　　[1]周敬文，杨学山.冶金炼铁生产职业病危害调查与分析[J].中国辐射卫生，2007，16（2）：226-227 　　[2]于冬雪，林菡，王忠旭等.冶金炼铁生产的职业病危害因素识别与关键控制部位分析[J].工业卫生与职业病，2005，31（6）：417-419 　　[3]谢红卫.某钢铁厂高炉项目职业病危害预评价[J].浙江预防医学，2009，21（11）：34-39 　　[4]陈艳平，谭勇.某高炉改建职业病危害控制效果监测评价[J].实用预防医学，2007，14（3）：779-781 　　作者简介 　　王志荃，1982，女，硕士，工程师，目前从事冶金行业职业卫生与安全、环境影响评价方面的工作。