直接还原铁安全运输

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案例分析
• 船员只在白天开舱,夜里关舱的做法,使 得货物内的温度上升到55~60℃,关舱的 结果阻止了货舱通风,没有得到有效通风 。在舱口围排水口处,发现了水分。这些 所发现的水是夜里从舱口围排水口流出来 的、在上甲板上形成的水迹,是货舱内的 冷凝水。
• 2月28日,五个货舱中其中有四个货舱发生 爆炸,第二货舱是由于其舱盖已经打开使 货舱内得到通风而没有发生爆炸。
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• 6.腐蚀 直接还原铁在运输过程中,由于与水蒸
气接触,会发生氧化还原反应。在这个过 程中,会产生氢氧化压铁。氢氧化亚铁是 一种弱碱性的物质,碱性物质对船体和船 舱有一定的腐蚀作用。
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七、直接还原铁生产流程:
(1)原料准备及烘干阶段 在定量料斗中装入脱硫剂、还原剂两种原料
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四、直接还原铁的优缺点:
优点:
(1)流程短,直接还原铁加电炉炼钢; (2)不用焦炭,不受炼焦煤短缺的影响 ; (3)污染少,取消了焦炉等工序; (4)其中硫、磷等有害杂质与有色金属 含量低,有利于电炉冶炼优质钢种。
缺点: (1)对原料要求较高:气基要有天然气
;煤基要用灰熔点高、反应性好的煤; (2)其价格一般比废钢要高。
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化学性质:
①氧化性 4 F e 3 O 2 2 F2O e 3Q
②与水反应 3 F 3 e H 2 O F 2 O e 3 3 H 2 Q 2 F 2 e H 2 O 2 F (O e )2 H Q
③自燃性 温度达到一定值时,可自燃。 • (1)直接还原铁持续不断的发生再氧化反应。 • (2)大量热的直接还原铁的积聚。 • (3)未经过处理的直接还原铁大量堆放。 • (4)粉末状直接还原铁本身含有大量水分。
保持货舱内良好的通风和干燥将会最大 限度的减少该类货物发生爆炸的危险。
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• 3.易燃气体积聚 散装直接还原铁在货舱内,因发热使
自身温度上升到50℃。当直接还原铁遇到 水时,就会发生氧化还原反应,在这个反 应中缓慢的释放出氢气和大量热量。特别 是直接还原铁遇到含有盐分的水或与海水 接触后,这个反应将会加剧。这样在舱内 就会产生爆炸性混合气体。
• 1. 积载与隔离
①积载:货物相容性、H2的危害、腐蚀性的 危害
②隔离:B类货物之间的隔离
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• 2. 装货前安全操作
1)货物适运判断 ①货物资料获取
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②货物适运性鉴定
根据货物资料、有关规定及本船的技术条件做 出能否安全装运的判断。
具体的判断:
装船前,直接还原铁须陈化最少3天或经过空气 钝化技术,需经主管当局的批准 。
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五、直接还原铁的性质
• 1.物理性质: 隧道窑工艺生产的多是瓦片状或棒状,
长度大多数为250~380mm, 密度在1.7~ 2.0t/m3。
回转窑等其他等工艺方法产出的多是球 型块状, 粒度在5~30mm,密度更大些。 • 2.化学成份和化学性质:
成份:含铁量应该大于90% ,C的含 量应该小于0.3%, P的含量应该小于0.03%, 硫的含量应该小于0.03%。
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二、直接还原铁定义
• 概念: 直接还原铁(DRI-Direct Reduced
Iron)是精铁粉或氧化铁在炉内经低温还原 形成的低碳多孔状物质,其化学成分稳定 ,杂质含量少,含铁量一般都在90%及以 上。主要用作电炉炼钢的原料。
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三、直接还原铁市场
• 目前我国直接还原铁的年生产能力已达到 60万吨。虽然我国钢产量居世界第一位, 但结构不合理,生产的普通钢过多,许多 桥梁、船舶、航天等专用特殊材料的优质 钢仍然进口,国内钢铁工业亟需调整结构 。钢铁发展的重点将由产量转向品种质量 。因此发展优质钢材是我国钢铁工业参与 国内外市场的根本前提。由于优质钢材逐 年增长,对直接还原铁需求也相应增长。 按国内电炉钢年产2000万吨,进口直接还 原铁以20-30%计算,每年需求量约500万 吨。
接还原铁质量的关键是需要有适宜稳定的炉温和 还原时间,此工序包括预热、还原、冷却三个阶 段。
将载有原料的车床经过传动机构,将载车送 入快速还原炉内的预热阶段,在这个过程中,物 料中的水分被完全蒸发。随后脱硫剂得到分解, 温度升至还原温度,进入高温还原阶段,在这个 过程中,氧化铁发生还原反应,形成单质铁。然 后进入冷却阶段进行冷却,冷却到200℃以下后 出炉。
(2)自动装料阶段 自动装料工艺根据需要可以把直接还原
铁生产成为桶状、柱状或瓦片状。装料系 统由料仓、定量管和装料头三部分组成。 精矿粉和还原剂在经过储存料仓,将料卸 到布料仓内,再由装料头装入每个还原坩 埚,实现向坩埚布料。
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(3)还原焙烧阶段 还原焙烧工序在还原炉内快速完成。决定直
• (2)奥里若科铁矿砂只允许在干燥气候条件下装船,不 能有水份。如果装货时天气不好开始下雨,装货工作必须 停止,直到下雨停止。
• (3)在干燥气候条件下,完成装载此货后,所有舱盖需 要打开,自然通风1到2天,以便奥里若科铁矿砂中的水份 得以挥发。如果装的是潮湿的热铸型直接还原铁矿,随着 它们的干燥,其温度可以升高到60摄氏度以上,并有少量 的水蒸汽及氢气产生。由于这些气体比空气轻,因而就会 向上挥发。在舱盖敞开的时候,氢气和水蒸气就会跑到大 气中。在正常气候条件下,需将所有舱盖敞开1~2天以上 ,直至铁矿干燥为止。
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• 2月25日,“Ythan”轮离开奥里若科河,计划通过 巴拿马运河然后前往中国。为了保持货舱通风, 所有货舱的舱盖有一部分是打开的。2月25日下 午5点时候,将货舱舱盖全部关上。在该船上每一 货舱有两个通风筒,货舱内没有通风总管,有一 个通风筒在货舱的左侧前部,另一个在货舱的右 侧后部。货舱内没有机械通风设备。2月26日, 在大副的陈述中说到每个货舱原来干燥的甲板上 均有一些水迹。每一货舱后端的舱口围排水口处 流出来一些水,该排水口是用来排放从货舱舱盖 压条和舱盖胶条内壁处所聚集的冷凝水的,并将 其排放到开敞甲板上。从货物中蒸发出的水汽, 将会在舱盖下表面冷凝成水。根据记录,早晨时 ,货舱内的温度为55~60摄氏度,晚上关舱时, 货舱的温度为30~34摄氏度。当天下午0530,船 员将五个货舱关上,并间隔着使用压紧器压紧。2 月27日,船员与前一天所做的事情相同,下午 0500时,船员用所有压紧器将舱盖压紧。
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六、直接还原铁运输中的危害
• 1.自热、自燃 在运输的过程中,具有过热、火灾的危险。
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• 2.燃烧、爆炸 直接还原铁堆装在船舶货舱时,货物本身
会发生升温现象。货舱内有水或潮湿水汽,当 与直接还原铁接触就会产生氢气和释放大量热 量。当船舶货舱内温度升至足够高且氢气含量 与空气混合达到一定浓度范围时,遇到明火就 会发生燃烧现象,导致货舱内压力升高,货舱 内会发生爆炸。
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• 4.窒息 由于与船舱里的空气发生氧化反应,消
耗了大量的氧气,致使船舱里面的氧气减少 。人员进入货舱时会因氧气不足而窒息。
所以进入船舱以前,一定测氧气含量。
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• 5.粉尘污染 直接还原铁与大多数散装货物相同,在
装运过程中会产生粉尘。粉尘会对人体造 成危害,当粉尘遇到海水后,会发生氧化 还原反应,产生氢气及碱性物质。
固体散装货物安全适运申报单、 货物含水量证书、 温度证书、 风化证书
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• 3)其他的准备工作 ①在装货前,码头须确保装货的传送带没有任
何积水或其它物质。如果需要开始或重新启动 作业时,特别是在雨后或冲洗后,任何装货传 送带均须空载运行和避开船舶货物处所上方。 ②备舱:除盐分、易燃物质;
如果温度超过65℃,含水量超过0.3%,或是碎 末和小颗粒按重量计含量大于5%时,不得装载该 货物。
装载前,需向船方提供由装货港国家主管机关 认可签发的证明,说明所托运的货物在装载时是 适合船舶运输的,并且符合《IMSBC规则》的要 求。
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• 2)货物申报
从2019年1月1日开始, 我国对船舶从事 B类固体散装货物运输必须进行安全适运申 报工作。承运人或其代理人应在船舶进港 或装货前24小时填写《船舶载运固体散装 货物申报单》等。
• 航行10天后,船上发生了爆炸,导致CAPT. 死亡,及轮机部5人失踪。
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《Hale Waihona Puke Baidu里若科铁矿砂海上运输指南》:
• (1)奥里若科铁矿是热铸块状铁矿砂(HBI)的副产品, 是在低于铁的熔点温度下进行的铁矿直接铸炼成金属铁的 生产过程的产物。它是采用高温下与氢气和一氧化碳发生 反应,把块状和球状铁矿石进行脱氧生成。
冲舱后对货舱水密性检查; 对舱盖进行水密性能试验; 污水井阀门是否正常工作。 验舱:干燥清洁、其他同上。
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③防止该货物的粉尘进入设备、机器和起居 处所,船员工作要做好防护。
④合理制定装货计划:C/O及早认定货物适运 性,制定合理的装舱顺序表。
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(4)自动卸料阶段 物料出炉后,一般产品在常温中降到
100℃~50℃后进入卸料系统进行卸料。通 过风力吹走粉灰后,将直接还原铁自动卸 料。
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(5)产品处理阶段 该工序是完成直接还原铁磁选、破碎及
钝化、压块处理的过程。 卸完料的载车进入装料系统装料,直接
还原铁经过卸料装置进入中间料仓,中间 料仓的直接还原铁经过输送机输送至直接 还原铁破碎机进行破碎,破碎后的直接还 原铁经干磁选机进行磁选,磁选后的直接 还原铁粉由输送机输送到还原铁压块机组 进行压块成形,通过传动机构进入仓库。
特种货物运输
航海学院 货运教研室
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一、案例
• “Ythan”轮是一艘日本散货船,建于1984年 ,加入英国劳氏船级社。最大载重量为 35310吨 。
• 2019年,在1693航次中,该船舶装载的是 热铸型(HBI)和冷铸型(DRI),从委内 瑞拉出发前往目的港中国。
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• 船上载有33760t直接还原铁。装货期间 , 码头天气良好,无雨。但事后调查证明在 驳船上发现少量的水。
进行直接还原反应的过程,经过反应形成 的多孔的黑和灰色金属物质,也称冷铸型 直接还原铁,俗称模砖(DRI)。
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B类的特性
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直接还原铁C 是直接还原铁A和直接还原铁B在进行 生产和装卸过程中产生的多孔的黑和灰 色金属物质。
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C类的特性
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九、直接还原铁安全配装
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八、直接还原铁的分类:
• 直接还原铁A 是由直接还原铁铁矿原料在温度高于650
摄氏度的情况下,通过稠化过程而产生的灰 色胶质块状金属物质,一般称为热铸型直接 还原铁(HBI)。
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A类的特性
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• 直接还原铁B 在低于铁的熔点650摄氏度时,氧化铁
,定量料斗按两种物料的重量比进行分配,通过 输送机吧两种原料送到烘干室内,并且对两原料 进行烘干、混合。烘干后的原料含水量应该低于 3%,把烘干后的原料通过输送机送到还原剂破碎 机内进行粉碎,粉碎粒度在1.5毫米以下。被粉碎 后的原料,经输送机提升到高位料仓,然后再由 输送机送到储存料仓。
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• 2月28日,船员计划打开No.2货舱的舱盖使其通 风,并对舱盖滚轮及绞链涂油保养,然后卸下其 他几个舱舱盖上的压紧器,开舱进行通风。上午 0950,船员正在拆卸舱盖压紧器时,No.1货舱首 先发生爆炸。舱盖被掀起约2.5米高后落回到舱口 围上,所有舱盖压紧器全部爆开了。同时发现, 绞缆机滚筒上朝向一号货舱方向上的缆绳已被熔 化。0953时,No.5货舱发生爆炸。有报告说,在 甲板室前方发现有淡灰色烟雾冒出。不一会, No.3货舱也发生了爆炸,最后是No.4货舱发生了 爆炸。No.2货舱由于舱盖部分开启着通风而没有 发生爆炸。大约上午1030该轮沉入哥伦比亚圣玛 尔塔以北30’处约1200米深的海底。据后来其他船 员描述,该轮是坐沉下去的,下沉速度很快。四 名船员跳进海中被路过的船舶救起,船长被三号 货舱舱盖板砸中并死亡,五名机舱工作人员因 No.5货舱的爆炸波及到机舱而造成死亡。
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