金屬冶煉企業中頻爐安全技術規範
1範圍
本文件規定了中頻感應爐的術語和定義、基本要求、安全裝置、生產前檢查、裝料和操作、築爐和烘爐以及應急管理。
本文件適用於冶金、有色金屬、機械行業金屬冶煉企業中頻爐的使用。其他使用中頻爐和工頻爐的行業可參照執行。
2規範性參考文件
下列文件中的內容通過在文本中引用的標準而構成本文件不可缺少的條款。其中，有日期的引用文件，只有該日期對應的版本適用於本文件；對於未註明日期的參考文件，其最新版本(包括所有修訂版)適用於本文件。
GB/T10067.1電熱和電磁加工裝置基本技術條件第1部分:總則。
GB50034建築照明設計標準
GB 50140《建築滅火器配置設計規範》
AQ 2001煉鋼安全規程
AQ/T 9007《生產安全事故應急演練基本規範》
3術語和定義
以下術語和定義適用於本文檔。
3.1中頻感應電爐
工作頻率在60 Hz ~ 10 kHz範圍內，工業爐利用電磁感應原理熔化金屬。
3.2感應線圈
銅管按壹定匝數繞成螺旋狀，用交流電產生感應磁場加熱金屬的裝置。
3.3磁軛磁軛
該裝置由上下堆疊的矽鋼片制成，限制了感應線圈的漏磁，提高了感應加熱效率。
3.4中頻爐操作員
從事中頻爐操作、裝料、築爐、烘爐、檢驗、維修的人員，包括上述崗位的班組長。
3.5危險作業區中的危險作業區
可能受高溫熔融金屬噴濺影響的區域，如中頻爐周邊、熔融金屬吊車輸送線、澆鑄區等。
3.6操作坑
中頻爐前的貯坑、模鑄坑和砂鑄中的坑統稱為操作坑。
3.7濕氣冷凝
當物體的表面溫度低於附近空氣的露點溫度時，表面就會出現冷凝水。
4基本要求
4.1管理要求
4.1.1企業新建、改建、擴建的中盾爐項目安全設施必須與主體工程同時設計、同時施工、同時投入生產和使用。
4.1.2企業應制定中頻爐使用管理制度，並參照設備及耐火材料使用說明，編制日常檢查維護標準、築爐烘幹標準、坩堝或爐襯報廢標準、崗位操作報告(安全操作規程)、生產安全事故應急預案等制度和規定。
4.1.3企業要完善被合並安全員的安全生產責任制，建立安全風險分類管控和隱患排查治理雙重防範機制。要用先進的技術手段降低安全風險。企業應當在每年第壹年完成重大安全隱患定期報告。企業應當每季度至少組織壹次覆蓋所有中頻爐的專項安全檢查，如實記錄檢查中發現的事故隱患和整改情況，並告知員工。
4.1.4中頻爐使用的廢鋼鐵原料應進行放射性檢測或提供供應商的放射性檢測證書。
4.1.5中頻爐大修時，中頻爐動力軸必須鎖緊掛牌。只有在采取驗電、放電等技術措施後才能開始作業，作業過程中與感應線圈連接的銅排應采取接地措施。
4.2人員要求
4.2.1企業應當設置安全生產管理機構或者配備專職安全生產管理人員，安全生產管理人員應當熟悉中頻爐的安全特性，掌握相關安全技能。專職安全生產管理人員的數量應符合《江蘇省安全生產條例》的規定，企業主要負責安全生產的管理人員應接受培訓和考核，並取得金屬冶煉企業安全生產知識和管理能力考核合格證書。
4.2.2中頻爐操作人員必須經過培訓合格後才能上崗工作。
4.2.3磁場影響範圍內的操作人員不得佩戴金屬手鐲、手鏈、項鏈、可磁化物品或矽、碳等物品，有金屬植入物的人員不得從事相應的操作。
4.3設備和設施要求
4.3.1壹臺容量為0的鋁殼中頻爐。不得使用不帶磁軛的25t或更大的。
4.3.2中頻爐感應線圈及其匝間應采用實心結構支架(膠木柱)螺栓、螺母和拉桿固定定位。
4.3.3磁軛應由矽鋼片制成，其截面積和長度應能限制漏磁通並能支撐感應線圈的負荷。中頻爐的磁軛應均勻分布在感應線圈的外表面並與爐體緊固成壹體，磁軛頂塊的頂桿應完整無松動。
4.3.4中頻爐的電容器櫃、電源裝置和爐體布置在同壹樓層時，應在它們之間設置隔墻，並封堵電源管道穿過墻壁和樓板的孔洞(整體式爐座或爐體、電容器和控制櫃呈開放式的爐座除外)。
4.3.5對可能受熔融金屬飛濺影響的建築構件，如熔化區、熔融金屬輸送線、澆註區等，應采取隔熱保護措施。
4.3.6中頻爐前設置的操作坑不應有滲水現象。如果地下水位高，應采取防水措施。具有應急儲存功能的操作坑的容積應滿足中頻爐或熔融金屬轉移包的最大容積要求。
4.4現場環境要求
4.4.1熔化區、金屬液提升區、鑄造區等危險作業區域及其周邊禁止設置會議室、換班室、活動室、休息室、更衣室等人員密集場所；周圍不應有易燃、可燃材料的倉庫和儲藏室；獨立操作室的出口(包括窗戶)不應朝向爐口，緊急逃生門應設置在遠離熔化區的方向。
4.4.2嚴禁在中頻爐下方地面和操作坑內安裝水管、煤氣管、燃油管、液壓油管、電線電纜。如果無法避免，應采取可靠的保護措施。
4.4.3熔融金屬泄漏和飛濺的影響範圍內不得有積水，不得放置易燃易爆物品。
4.4.4有害氣體和可燃氣體管道不應敷設在操作坑和地下室內。
4.4.5冶煉區車間地面標高應比廠區周圍地面標高高出0.3m以上，並應采取防止屋頂漏雨和天窗漏雨的措施，區域內地面不應有積水。
4.4.6爐膛工作面應平整，物料堆放整齊。爐膛兩端或後部應設置至少兩個符合逃生要求的緊急通道，並保持暢通。高度不低於1的護欄。05m應設置在爐膛周圍。
4.4.7爐膛下方的金屬液泄漏、噴濺或著火等受影響區域應封閉管理，多個爐膛座下方的空間應貫通布置。區域內任何中頻爐在冶煉時，禁止整個區域進入。
4.4.8金屬冶煉車間應設置安全通道，並保持通道暢通。
4.4.9如果中頻爐是空的，應采取措施防止人掉入爐口。
5安全裝置
5.1中頻爐感應線圈冷卻水應設置各回路進水壓力、進出水流量差、出水溫度等檢測和報警裝置。各回路進水壓力和出水溫度的檢測和報警信號應獨立聯鎖，切斷中頻電源。檢測歷史數據應是可視的，報警信號應安裝在操作人員易於觀察和處理的位置，檢測報警系統應配備不間斷電源。
5.2中頻爐感應線圈的進氣管應裝有自動或手動控制的快速切斷閥，控制設施的安裝點應在便於操作人員快速處理的爐膛上。
5.3企業應配備應急備用爐冷水源，當正常冷卻水供應中斷時，可自動切換。
5.4中頻爐進料的所有可觸及部分均應有網罩等隔離和保護措施。爐架、電容器櫃、中頻電源裝置、操作臺外殼等。應可靠接地，接地電阻值不大於4ω。
5.5如果中頻爐為1t及以上，應安裝爐襯泄漏報警裝置。當泄漏電流監測達到報警值時，應發出報警信號，並聯鎖切斷中頻電源。
5.6中頻爐應具有傾斜限位和緊急傾斜功能。
6名學生的產前檢查
6.1操作條件
6.1.1爐前操作坑和爐體底部應保持幹燥，不得有積水和易燃刺眼的物品。
6.1.2熔化、鑄造和金屬液提升區域的工作照明應滿足作業要求，並設置應急照明。
6.1.3真空感應熔煉爐熔煉室的觀察窗應完好無損，並能保證熔煉和澆鑄全過程的觀察。
6.2爐體
6.2.1運行前，檢查爐襯內表面是否有嚴重裂紋、耐火材料剝落和嚴重侵蝕。
6.2.2檢查爐體翻轉機構和爐蓋移動機構是否運轉正常。
6.2.3檢查電纜是否有裂紋、劃痕和磨損。
6.2.4檢查受力框架是否變形。
6.2.5中頻爐有下列情況之壹時，未經修理不得再次使用。
a)中頻爐爐襯侵蝕嚴重，最薄弱部位不到新爐襯厚度的40%。
b)中頻爐液壓系統的閥門、油缸、管道、油管接頭松動、漏油、損壞。
c)冷卻水管閥門、管道和接頭泄漏。
d)感應線圈膠泥剝落，露出打結材料。
e)感應線圈的膠木柱斷裂，固定螺栓和螺母缺失。
f)軛頂塊的頂桿缺失或松動。
g)各回路進水壓力、進出水流量差、出水溫度等檢測報警裝置無效，電容器櫃水壓、回水溫度、電源聯鎖功能無效。
h)爐膛泄漏報警裝置故障。
6.3安全附件
6.3.1爐膛泄漏監測和報警裝置應可靠有效。
6.3.2爐體的水流差、出水溫度、進水壓力等檢測報警裝置應完好。
6.3.3快速切斷中頻爐感應線圈入口管的設施應完好、靈活、有效。
6.3.4柴油機應急供水系統應每周檢查啟動電源、柴油發電機油量和出水量。
6.3.5高位水箱作為停電停水的應急供水措施，正常生產時應至少儲存15分鐘的冷卻水，並保持箱內水質清潔。
6.3.6電源櫃冷卻水壓力檢測和斷電聯鎖應完好。
6.4其他
6.4.1換爐開關和銅排連接點應定期檢查，不得有松動和拉弧積碳現象。
6.4.2檢查中頻爐變壓器。油量應正常，通電試驗時無異常聲音。
6.4.3中頻爐所有進料部位可觸及部位的隔離和保護措施應良好。
6.4.4電控櫃應保持整潔。無雜物、異響、異味:操作臺儀表、顯示屏正常。
6.4.5真空感應熔煉爐線圈和磁軛表面的金屬灰塵應定期清理，以免影響線圈的絕緣性能，引起電弧。
6.4.6中頻爐感應線圈的冷卻水水質應符合GB/T 10067+0的要求。
6.5檢查記錄
企業應建立檢驗記錄，其內容應包括本標準6.1、6.2、6.3和6.4的相關內容。
7負擔和操作
7.1充電要求
7.1.1金屬材料、合金、輔助材料等。裝入爐內的不得潮濕和油膩，不得裝有密閉或半密閉容器，不得裝有彈藥、放射性物質、炸藥和會損壞爐襯的廢金屬材料。
7.1.2裝入爐內的廢鋼鐵尺寸應小於爐口直徑的1/2，並應避免在熔池上方橋接鋼鐵的現象。
7.1.3熔化和加料應使用合適的工具，加料速度要均勻，以免對爐襯造成沖擊損傷或熔融金屬飛濺。
7.1.4真空感應熔煉爐不應使用爐渣過多的金屬材料，每爐加入的總量應保證真空脫氣所需的自由空間。
7.2操作要求
7 . 2 . 1-出現下列情況之壹時，應立即停爐處理:
a)中頻爐工作時是否有漏電或漏爐報警信號；
b)如果中頻爐電櫃的水壓和水溫有異常信號；
c)中頻爐體水壓、水溫、流量有異常信號；
d)熔融金屬的溫度超過耐火材料的工藝允許溫度。
7.2.2如采用雙路供電作為應急措施，應具有自動切換功能，備用泵應具有自動切換功能，操作平臺應設有啟動顯示信號。
7.2.3使用金屬工具取樣、測溫、刮渣等時。冶煉作業時，應切斷中頻爐電源，操作人員站立部位應鋪絕緣材料或穿絕緣鞋。
7.2.4在熔煉和加料過程中，人員應穿戴防護用品，包括防止高溫熔體燙傷的防護用品。
7.2.5真空感應熔煉爐真空度達到極限壓力後反彈時，停爐確認是否漏水。
8築爐和烘幹
8.1熔爐準備
8.1.1參與築爐打結的人員不得隨身攜帶金屬物品。
8.1.2在爐襯和感應線圈之間，應有壹層H級或以上絕緣材料的絕緣層和壹層工作溫度不低於500℃的絕緣材料的絕緣層..當要求整個襯裏能推出時，應設置壹層松散的襯裏。禁止使用含石棉的材料。
8.1.3幹搗料應存放在幹燥的地方，存放時應避免鐵屑、氧化鐵等金屬。使用前應檢查確認幹燥度，存放時間不得超過12個月。
8.2築爐要求
8.2.1中頻爐爐襯厚度應達到設計尺寸，爐襯的搗固、烘烤和燒結應嚴格按照耐火材料生產廠家提供的工藝進行。
8.2.2用耐火纖維制品鋪設爐底時，應鋪設平整，厚薄均勻，爐底邊緣不應有空隙。
8.2.3如果使用不定型耐火材料搗打爐襯，在搗打爐底之前，應先將爐底烘幹並清理幹凈。搗打料要鋪得均勻。用氣動錘夯實時，每層攤鋪厚度不得超過100mm，並應夯打半錘，逐層連續均勻壓實。第二遍攤鋪應在搗打料結面刮平後進行。氣動錘的工作風壓不應小於0。5兆帕。
8.2.4應使用預制坩堝，模具上下開口應放置均勻，並采取必要的固定措施。坩堝外的爐壁應逐層打結。
8.2.5打結後，烘烤前爐體不應傾斜，不應撞擊坩堝模具。
8.3烤箱要求
8.3.1使用廢鋼鐵烘爐時，應選用長寬不超過1/3爐口尺寸的小件，進料速度應保證不損壞爐襯，烘烤應按中頻爐烘爐工藝升溫曲線進行。
8.3.2用熔融金屬噴吹烘烤新建爐襯時，噴吹前應對爐襯進行預熱，預熱曲線應符合耐火材料的技術要求。
8.3.3烘爐過程中註意感應線圈出水溫度，檢查感應線圈外表面結露情況，以免引起線圈匝間放電。
9應急管理
9.1應急設施
9.1.1企業應按要求配置消防設施，包括但不限於:
a)窯爐車間滅火器的配置應符合GB 50140的相關要求。
b)每臺中頻爐應配備不少於2m的滅火砂和不少於2把消防鏟。滅火砂應保持幹燥，滅火沙箱應有防止雨水浸泡的措施。
c)滅火器和消防沙箱應放置在門或關鍵防護設備附近。
9.1.2爐下區域的設計應滿足在發生漏爐事故時，熔融金屬能迅速流入爐前操作坑的要求。爐下區域和爐前操作坑內不得有濕氣和積水。沿高溫熔融金屬輸送線和鑄造區應設置必要的應急儲存設施。
9.1.3工作場所照明(障礙照明、應急照明，包括備用照明、安全照明和疏散照明等。)和工作場所的最低照度應符合GB50034的規定。
9.2應急計劃和演習
9.2.1應根據企業內中頻保護的數量和噸位。綜合考慮實際安全風險。開展安全風險評估和應急資源排查，建立生產安全事故應急預案體系。應急預案至少應包括中盾爐停電、停水、漏爐等應急處理。
9.2.2企業應按照AQ/T 9007的規定，組織公司、車間、班組開展生產安全事故應急演練。演練內容包括中頻爐停電停水漏爐。
9.2.3企業應及時吸取中頻爐生產安全事故教訓，結合企業實際情況，及時修訂安全生產應急預案。