连铸三大件防火材料的应急防护措施
连铸三大件（长水口、浸入式水口、整体塞棒）是连铸生产流程中的核心耐火功能部件，承担着钢水流量控制、保护浇注和液面稳定等关键任务。在高温钢水长期冲刷、热震循环和化学侵蚀的恶劣工况下，三大件可能发生热震裂纹、熔损剥落、断裂失效等异常情况，进而引发钢水溢流、火灾爆炸等严重安全事故。因此，制定科学有效的应急防护措施对于保障连铸生产安全、保护人员生命和财产安全具有重大意义。
一、连铸三大件防火材料特性
连铸三大件采用的防火材料以铝碳质耐火材料和铝锆碳质耐火材料为主，具备耐火度高、抗热震性强、抗钢水侵蚀性好等优异性能。其中，长水口通常选用铝碳质材料，其耐火度不低于1700℃，抗热震次数大于30次，常温耐压强度大于40MPa；浸入式水口则采用铝锆碳质材料，耐火度超过1750℃，抗热震性能更加优异；整体塞棒同样选用铝碳质材料，具备良好的高温抗弯强度和抗热震稳定性。这些材料在正常连铸工况下能够满足使用要求，但在极端热冲击、机械碰撞或钢水冲刷异常条件下仍存在失效风险。
二、主要火灾风险源分析
连铸三大件相关的火灾风险主要集中在以下四个方面：
（1）钢水溢流风险：当浸入式水口发生断裂或严重剥落时，高温钢水可能从结晶器溢出，直接引燃周边液压油、电缆等可燃物，造成火灾事故。
（2）水口热震裂纹：长水口或整体塞棒在快速更换、预热不充分或温度骤变时，极易产生热震裂纹，导致钢水渗漏至外部，引发高温火灾。
（3）液压系统泄漏着火：连铸机液压系统在高温环境下，液压油泄漏后遇高温钢水或热源会迅速汽化燃烧，形成喷射火或流淌火。
（4）电气线路故障：连铸平台上的电气线路长期暴露在高温、粉尘和潮湿环境中，绝缘层易老化龟裂，引发电气短路起火。
三、应急防护技术措施
（一）温度在线监测与预警系统
在连铸三大件的关键部位（如长水口上部、浸入式水口法兰处、整体塞棒头部）安装红外测温仪和热电偶，构建温度在线监测网络。系统应设定分级预警阈值：当温度达到预警值（如长水口表面温度超过500℃）时，触发声光报警；达到危险值（超过700℃）时，自动联锁停车，防止事故扩大。
（二）应急冷却喷淋系统
在中间包平台和结晶器区域配置应急冷却喷淋系统，采用高压雾化水对高温部件实施快速降温。该系统应独立设置供水管路，具备手动和自动双重触发功能，能够在火灾初起阶段迅速形成水雾覆盖层，降低火源温度，抑制火势蔓延。
（三）钢流紧急切断装置
在钢包滑动水口和中间包塞棒机构处，配置钢流紧急切断装置。当温度监测系统发出危险报警或操作人员发现钢水异常泄漏时，可通过远程控制或就地手动操作，快速截断钢流，避免大量高温钢水外溢。
（四）防火隔离与阻燃包覆
对连铸平台上的液压管路、电缆桥架、气路管线等关键设施实施防火隔离，采用防火涂料涂刷和阻燃材料包覆处理，提高其耐火极限，降低火灾传播风险。
（五）个人防护装备配置
为连铸岗位操作人员配备耐高温隔热防护服、防火面罩、耐高温手套、正压式空气呼吸器等个人防护装备，并在作业区域设置应急逃生通道和紧急集合点，确保人员在突发火灾情况下能够安全撤离。
四、应急防护管理措施
（1）制定专项应急预案：钢铁企业应结合连铸工序实际，编制《连铸三大件火灾事故专项应急预案》，明确应急组织架构、响应分级、处置流程和保障措施。
（2）定期组织应急演练：每季度至少组织一次连铸火灾应急演练，模拟水口断裂、钢水溢流等典型事故场景，提升岗位员工的应急反应和协同处置能力。
（3）强化应急物资管理：建立应急物资专项台账，定期检查维护灭火器、消防沙、防火毯、应急照明等物资，确保完好有效。
（4）落实设备点检定修：加强对连铸三大件及配套设备的日常巡检和定检定修，严格执行热修更换标准，杜绝设备带病运行，从源头降低火灾风险。
五、连铸三大件防火材料性能参数
表1 连铸三大件防火材料主要性能参数
| 部件名称 | 主要材料 | 耐火度/℃ | 抗热震性/次 | 常温耐压强度/MPa |
|---|---|---|---|---|
| 长水口 | 铝碳质 | ≥1700 | ≥30 | ≥40 |
| 浸入式水口 | 铝锆碳质 | ≥1750 | ≥35 | ≥45 |
| 整体塞棒 | 铝碳质 | ≥1700 | ≥30 | ≥40 |
六、火灾风险等级与应急响应措施
表2 连铸三大件火灾风险等级与应急响应措施对照表
| 风险等级 | 典型情形 | 应急响应措施 |
|---|---|---|
| 一级（红色） | 钢水大量泄漏或溢流，已引发明火 | 立即停浇，启动应急冷却喷淋系统，切断钢流，组织人员撤离 |
| 二级（橙色） | 水口裂纹渗漏，温度异常升高，有起火征兆 | 降低拉速，加强监测，准备应急物资，更换水口 |
| 三级（黄色） | 局部过热，预警报警触发，但未渗漏 | 加强巡检排查，分析原因，做好应急准备 |
七、应急防护设备配置清单
表3 连铸三大件应急防护设备配置清单
| 设备名称 | 数量 | 安装位置 | 功能说明 |
|---|---|---|---|
| 红外测温仪 | 3台 | 长水口、浸入式水口、塞棒区域 | 实时温度监测与预警 |
| 应急冷却喷淋系统 | 2套 | 中间包平台、结晶器区域 | 快速降温灭火 |
| 钢流紧急切断装置 | 2套 | 滑动水口、塞棒机构 | 紧急截断钢流 |
| 便携式干粉灭火器 | 10具 | 连铸平台各作业点 | 初期火灾扑救 |
| 防火隔热服 | 4套 | 主控室旁应急柜 | 人员高温防护 |
| 正压式空气呼吸器 | 2套 | 主控室旁应急柜 | 有毒烟雾环境逃生 |
八、结语
连铸三大件防火材料的应急防护工作是一项系统性工程，需从技术防护和管理防控两个维度协同推进。在技术层面，应重点建设温度在线监测、应急冷却喷淋、钢流紧急切断和防火隔离等硬件设施；在管理层面，应健全应急预案、强化演练培训、落实物资保障和设备点检制度。只有将技术措施与管理措施有机结合，才能有效降低连铸三大件火灾事故的发生概率和损失程度，切实保障钢铁企业连铸工序的安全稳定运行和作业人员的生命安全。