为落实全国全省安全生产治本攻坚三年行动要求，进一步夯实全省工贸行业安全生产基础，湖北省应急管理厅组织专业技术单位和企业梳理分析部分工贸行业典型事故案例。案例突出事故技术原因分析和事故防范措施，旨在找准问题症结、剖析根源，汲取事故教训，举一反三，严防同类事故发生。
铝加工（深井铸造）企业典型事故案例分析
2022年4月3日上午11时许，位于清远市清城区的广东精美特种型材有限公司（以下简称精美公司）熔铸二车间在生产时，发生深井爆炸事故，造成5人死亡、直接经济损失2100万元。涉事车间主要生产铝合金圆铸锭（图1），主要生产设备有：固定式熔炼炉、钢丝绳吊篮式铸造机（含铸造深井、流槽、模盘、结晶器、冷却水系统、铸造控制系统等）。
图1：铝合金圆铸锭生产
一、铝加工（深井铸造）主要工艺流程
涉事车间采用铝加工（深井铸造）工艺。车间主要深井铸造设备原理见图2。工艺流程为：引流→过滤→充液→铸造→收尾→吊棒。
固定式熔炼炉将废铝熔化后，熔融铝液体经流槽通过过滤箱进入模盘（图3），注入半封闭的结晶器（图4），结晶器内部为空心，冷却水自结晶器下沿流出，铝熔体受激冷后凝固成型形成铸锭，铸锭在钢丝绳卷扬系统（图5）的牵引下，以一定速度通过引锭平台（图6）沿垂直方向上不断向下拉出铸锭，达到一定长度后停止铸造，将铸锭吊出铸井。
图2：深井铸造设备原理图
图3：模盘
图4：结晶器
图5：钢丝卷扬系统
图6：引锭平台
二、事故发生经过
4月3日上午，精美公司组织铸造、加料、叉车、锯切等班组员工到熔铸二车间上岗，当班启用熔铸二车间 6#、7#、9#井生产线；事发时，熔铸二车间9#深井炉后铸造工作由铸造工邱某、潘某、曾某3人负责，开始铸造（棒径：Φ355mm，铸造长度：6200mm，牌号：2007A合金圆铸棒）工作。
▶11时08分，邱某在模盘前后方对结晶器与深井铝棒铸造情况进行了检查，未发现异常。
▶11时09分，9#深井三位铸造人员全部离开模盘铸造岗位，结晶器浇注处于无人监控状态。
▶11时10分22秒，模盘A6结晶器孔交接处开始出现小量高温铝液泄漏至深井，此时因三位铸造工均已脱离监视模盘铸造岗位，未及时发现漏铝情况。
▶11时10分27秒，模盘A6结晶器孔交接处高温铝液泄漏增大，少量高温铝液冲刷到托盘牵引钢丝绳与导轮。
▶11时10分34秒，模盘A6结晶器孔交接处高温铝液泄漏续增大，泄漏的高温铝液直接冲刷到托盘牵引钢丝绳与导轮。
▶11时11分27秒，模盘A6结晶器孔交接处高温铝液泄漏持续增大冲刷到托盘牵引钢丝绳与导轮，高温铝液流出深井边缘，与潮湿的地面积水发生小爆。
▶11时11分29秒，因铝液泄漏的小爆声音被站在流槽处的员工曾某发现，其立即跑去告知炉眼位置附近的邱某。
▶11时11分32秒，模盘A6结晶器孔交接处高温铝液泄漏不断增大冲刷到托盘牵引钢丝绳与导轮，部分泄漏的高温铝液在地面形成积液。
▶11时11分39秒，邱某接报后跑到模盘边查看铝液泄漏情况，此时潘某跑过来协助处理。11时11分44秒，邱某走上模盘，拿起手套与工具，使用硅酸铝高温棉堵塞 A6 结晶器模盘孔，潘某拿起工具准备打开模盘应急排放口，看到邱某正在堵塞泄漏孔，暂停了打开模盘应急排放口的动作。
▶11时11分54秒，因托盘牵引钢丝绳与导轮被泄漏的高温铝液（模盘铝液温度为717-720℃)持续冲刷1分27秒，受高温铝液冲刷的钢丝绳抗拉强度下降，导致托盘牵引钢丝绳断裂，托盘下坠，模盘与铝棒间形成空隙，902.16公斤高温铝液流入9#深井发生第一次爆炸。
▶11时11分54秒许，9#深井的爆炸冲击波引发50.1米处正在铸造的6#井发生第二次爆炸，爆炸造成了熔铸二车间厂房建筑结构（包括房顶、铝合金墙体等）以及车间的深井铸造设备、电缆线路、起重机、压力容器、 工业管道等大面积设备设施严重损坏，厂区周边部分建筑物受损。爆炸现场见图7。
图7：精美公司深井铸造爆炸现场
三、事故原因分析
直接原因：
（1）9#深井铸造工违反操作规程，擅自脱离模盘操作岗位，现场长达2分4秒无人监护，模盘A6结晶器漏铝长达1分32秒未被发现，未被及时正确处置。
（2）大量高温铝液冲刷、浇注在托盘牵引钢丝绳与导轮上，时间长达87秒，造成托盘牵引钢丝绳抗拉强度下降、断裂；902.16公斤720℃高温铝液倾泻至深井，高温铝液瞬间于9#深井发生物理与化学的混合爆炸，9#深井爆炸导致6#深井第二次爆炸，造成熔铸二车间5名作业人员死亡。为此，事故调查组委托第三方进行了钢丝绳受到高温铝液浇注的破断试验，使用Φ22mm 钢芯钢丝绳（截取事故现场其他深井同一规格、批次的钢丝绳），使用三角支架吊载 10 吨的承重，吊重过程中将 450-680℃的铝液用铁勺浇注在钢丝绳上，浇注铝液达 14.534 公斤时，出现了钢丝绳的断裂。
间接原因：
（1）现场操作不严谨导致漏铝。石墨环在高温铝液不断冲刷的条件下，油泥脱落会加剧，结晶器受石墨环油泥脱落的影响而导致水孔堵塞（油泥粘结在出水孔），易出现漏铝现象（见图8）。经查，精美公司《铸造准备及检查标准指导书》 规定了油泥、结晶器水孔等作业准备及检查要求，但无检查标准；也未要求对油泥、结晶器水孔检查情况进行记录，导致生产班组无模盘石墨环油泥调和、油泥涂抹等作业的检查记录，存在结晶器水孔堵塞风险。
图8
（2）铸造参数设置不合理。铸造 2007A 铝合金圆棒，其工艺特性对铝液温度比较敏感，与铸造速度、冷却强度（冷却水流量、压力）等参数匹配性要求高，易造成铸造过程“铸穿”现象，是铝液泄漏的典型表现（见图 9）。经查验精美公司熔铸车间工艺卡，铝棒工艺参数制定不合理，铸造工艺参数未与合金牌号相匹配（Φ150-Φ486 铝棒的铸造温度均为 685-730℃），铸造工艺参数区间设置幅度大（Φ320 与Φ355 冷却水量±40t/h）。
图9
（3）生产现场管理不力。精美公司对熔铸车间日常安全生产管理不力，未及时发现、纠正熔铸车间涉事作业人员脱岗违规行为。
（4）企业本质安全水平低下。涉事9#深井熔炼炉流槽与模盘接口处低液位监测无报警联锁，导致A6结晶器出现大量漏铝时未能及时报警联锁并引起现场作业人员的应急处置。引锭头托架牵引钢丝绳（及定滑轮）安全防护措施不足，在结晶器漏铝的情况下，缺少防高温铝液喷溅、浇注的安全防护措施，导致钢丝绳抗拉强度下降、断裂。
（5）安全生产教育培训不到位。培训针对性不强，流于形式，涉事员工安全意识淡薄，对岗位安全风险认识不足，在作业过程中违反工作要求擅自离岗，对相关作业活动的控制措施掌握不足，安全生产技能和应急处置能力不能适应本岗位安全生产要求。事发时，涉事工人对结晶器漏铝情况处置不当，未采用及时启动紧急切断阀、打开模盘应急排放口等有效应急处置措施，导致模盘中的高温铝液在发生泄漏后未及时排放。
（6）安全风险辨识管控不到位。对日常生产过程中曾经发生铝液泄漏现象未引起足够重视，未进一步辨识造成铝液泄漏的原因，也未制定出具体的和针对性的防范措施。
四、事故教训和启示
铝加工（深井铸造）企业在铸造过程中，因现场安全管理不到位、工艺控制不合理等原因，发生漏铝，泄漏的铝液和深井中的水发生物理、化学爆炸，造成重大人员伤亡。为有效预防事故，建议重点从以下几个方面进行防范：
01
强化现场人员管理
铸造过程中，熔炼炉出铝口、模盘、铸造机控制台等操作岗位人员应在岗在位，不能出现脱岗现象。有条件的企业可以应用视频识别技术，用于预防人员脱岗、睡觉等违章行为。
02
完善安全操作规程
明确结晶器油泥调和、涂抹与检查标准，避免在铸造过程油泥脱落而粘结在结晶器出水孔，导致水孔堵塞。强化冷却水系统检查，定期清理过滤网，冷却水应符合水质要求，保证水路清洁无水垢，防止结晶器出水孔堵塞。
03
合理确定工艺安全参数
根据铝棒不同的合金牌号、棒径大小、铸造阶段，结合铸造设备设施设计参数，合理确定铝棒铸造的铝液温度，铸造速度，结晶器冷却水量、压力、温度等工艺参数。
04
合理设置联锁报警
按照铝加工（深井铸造）企业安全生产风险监测预警系统建设要求，合理设置熔炼炉铝出水口液位、流槽与模盘接口处液位，结晶器冷却水系统的进水流量、进水压力等监测报警参数，确保与快速切断阀、紧急排放阀实现联锁。
05
加强培训和应急演练
企业要结合岗位“四知卡”，对可能导致结晶器铝液泄漏的各种情形进行全面辨识，制定相应应急处置措施，并开展现场应急处置方案演练，作业人员需要会正确识别漏铝和熟悉紧急处置流程。
06
鼓励企业研发自动漏铝监测装置
避免因人工观测不及时或人员不在位，不能及时发现结晶器漏铝。
以案为鉴
警钟长鸣
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