当形容一个人非常坚强、强势时,我们往往会用“钢铁巨人”这个词。钢在我们的一般认识中是坚硬的、牢实的、可靠的。
钢结构房屋
而且钢也跟我们的生活息息相关,建房子我们需要钢筋,修建桥梁、铁路离不开它,建造船舶、汽车甚至飞机都需要用到它,钢可以说是现代社会的骨骼,支撑着现代社会这座大厦屹立不倒。那么,这么重要的工业产品是怎么来的呢?
钢与“钢之危险”
钢,是用生铁、海绵铁以及废钢为原料,在一千七百摄氏度的高温下冶炼而成的。钢的冶炼其实最早在中国的宋朝就已经出现了,但由于技术条件的限制,钢的产量很低,只能为部分权贵所独用,直到十八世纪工业革命之后,随着冶钢技术的进步,冶钢的纯度得到很大的提升,钢的产量也得到突飞猛进的增长。
冶钢过程
如今,转炉炼钢法、平炉炼钢法、电弧炉炼钢法的出现,更促进了冶钢业的发展,钢的性能更为可靠,价格也更为低廉。
当然,科学技术是把双刃剑,冶钢也不例外,在高产量钢铁、以及现代社会这一钢铁巨人的屹立背后,也潜藏着危险。在冶钢所需要的一千七百摄氏度的高温下,不允许任何意外的发生,不然就会命丧当场。这些年来,有不少关于冶钢工人掉下高炉,淹没在钢水中的报道,也有人被冶钢的高温灼烧受重伤。
平炉炼钢法
比如,2004年4月18日,黄石冶钢集团四炼钢厂八号粗炼钢电炉发生爆炸,粗炼钢电炉顶盖被冲开,炉体四裂,炉内一千五百八十摄氏度的钢水四处飞溅,不少工人被滚烫的钢水灼烧及爆炸的碎片划伤,所幸,没有造成死亡,但也有十一名工人受伤。
2007年4月18日,辽宁铁岭包钢发生了炼钢事故,正在运转的钢包突然从输送铁轨上断开,火红的钢包从天而降,车间瞬时烈焰滚滚,这上千度的高温,引燃了附近的设备,火舌瞬间吞没了车间里的工人,最终导致三十二人罹难。
2016年5月29日,江西萍乡一家炼钢厂发生钢水翻落事故,造成一人死亡,三人轻伤。
2020年11月19日,云南玉溪一家公司发生钢水倾覆事故,事故造成三人死亡,一人轻伤。
“钢水猛兽”
那么钢水究竟有多可怕呢?首先我们要了解一下钢水的性质。
钢水其实就是熔融状态下的钢,冶炼钢铁时的温度需要达到一千七百摄氏度左右,只有在这个温度下,钢水才会比较“纯净”,不会夹杂其它成分,铸坯也不会变形。它的沸点竟高达惊人的两千三百六十摄氏度。这么高的温度,对于人体来说,不用说接触了,就是离得远远的,也会感觉到热浪的炙烤。
钢水
即使是我们不小心将一百摄氏度的开水浇到手上,就会有难以承受的烫伤感,同时,被开水浇的皮肤上会立马鼓起一个水泡。
那么一千七百摄氏度的高温意味着什么?举个例子,岩浆的温度也不过九百至一千摄氏度,但它的喷发却足以吞没并熔化它周边的一切动植物包括表层的岩石,并产生滚滚浓烟与火山灰,遮天蔽日。
岩浆
在钢铁冶炼炉中,不同部位的温度也有所不同,温度最高的是钢水上方的区域。
钢的密度在固态常温状态下是7.85kg/立方厘米;固态高温(1200℃以上)下是7.4kg/立方厘米;液态高温(1600℃以上)是7.0kg/立方厘米;液态注温(中包温度)是7.2kg/立方厘米。
钢铁
钢水是液态高温状态下的钢,密度为7.0kg/立方厘米,而人体的密度仅为1.02 g/立方厘米。我们知道,密度小的物品是可以浮在密度大的物品上的,就像汽油的密度比水小,我们可以看到油渍都会浮在水面上,在光的反射下呈现斑驳的彩色。
汽油密度
而钢水的密度是人体密度的约6863倍,也就是说,如果人落入钢水中,会浮在钢水表面,接受最高温的直接炙烤而灰飞烟灭。
人在钢水面前微不足道
钢水如此可怕,如果我们掉进钢水里会发生什么呢?
2021年3月24日,一名男职工跳入高炉钢水中自杀。监控画面显示,这名男职工独自走到正在运作的7号转炉喷渣口,把头上的安全帽摘下来,再次探头往里看了一下,纵身一跃而入。据目击者称,男子跳下去后“一下就没了”。
高炉钢水
“一下就没了”是什么概念,就是说从跳下到“没了”不过是短短的5秒甚至2秒钟的事情。
在这短短的几秒钟内,我们没法观察到人掉入钢水里所发生的事情,只能看见人掉下去后闪了一下就没了。但我们可以从人被火烧的类比推理中,窥见一二。
我们知道,如果我们被火烧着,热浪炙烤着我们,会使我们呼吸困难,首先着火的就是我们最外层的衣物和鞋子,它们在火的燃烧下变为灰烬,并不断向里灼烧我们的外层皮肤,同时,热辣滚烫的灼烧痛感会在刹那间随着神经系统传遍全身。
我们的皮肤在火的灼烧下,就像烤猪肉一样,体内的水分不断被蒸发掉,皮肤随着温度的升高而紧缩发皱,最后在哔哔剥剥的声音中燃烧殆尽。
皮肤结构
最后骨骼会在火舌的吞噬下,随着温度的不断升高,在一百到二百摄氏度左右时变成黄色,在四百摄氏度左右时变成黑色,在超过一千摄氏度之后,变成灰白色的结晶体。就像我们常看到的骨灰一样,如砂石一般。
人的骨骼
但是,人体着火的温度大幅度低于钢水的温度,我们知道火化机炉膛内的温度是在九百到一千摄氏度左右,这个温度能确保瓦解尸体,在这个高温下火化的时间一般是在一个小时左右,衣服头发一般在三十秒内完全烧光,半个小时之后头颅烧的裂开成了几块,五十分钟之后剩下的脊椎、头颅等坚硬难烧的骨架也完全燃烧尽。
不同于一般人体着火的情况,如果我们掉进钢水中,面临的是近一千七百摄氏度的高温,那么这个过程会比人体火化的速度快上一倍左右。
钢水
也就是说,我们在掉入钢水的瞬间,衣物就会像是变魔术般在几秒钟内瞬间气化;我们掉入钢水后,第一口呼吸就已经会使气道及肺部受到严重烧伤;如果我们两脚先着地,由于人体密度低于钢水,惯性会使双脚陷入此时像泥巴一样的钢水之中,随着陷入钢水的部分的燃烧殆尽,人体不断下沉,直到吞没在钢水中。我们的皮肤骨骼受到钢水及它所产生的高温的灼烧,约20分钟左右,我们的骨骼就会被燃烧完毕。
掉进钢水里,会是什么感受?
疼痛感是在我们接触到外界或身体内部引发疼痛的刺激后,疼痛感从受创部位或者病灶部位发出并传导至神经末梢,由末梢神经将信号发送至中枢神经,最后传递到大脑,使人产生疼痛感知的过程,这个过程往往发生在一至两秒中。
当女孩拇指碰到花刺时,疼痛神经末梢被激活
我们前面了解了如果我们掉入钢水中会发生什么,从我们掉入钢水到燃烧尽尽,需要约20分钟左右。我们就会想了,这么长的时间,我们足以感受到疼痛感了,肯定是先感到疼痛。但我们忽略了一个问题,就是我们有没有那个机会在这“足够”的时间里感受疼痛。
人掉进钢水里会是什么感觉?
其实我们在掉入钢水的最开始,灼热的高温气浪就会扑面而来,我们会出现窒息感甚至会在高温下昏厥过去,在我们还没有机会感受到疼痛感时,高温燃烧就破坏了我们的神经和神经元,我们从外界接受到的刺激就中断了它向大脑传输的通道,疼痛感也就不复存在了。
但是如果我们在掉入钢水时所处的位置距离钢水足够远的话,它上方的热量不足以使我们昏厥,那么我们就可能会在掉落过程中的一至两秒时间内感受到热浪灼烧所带来的疼痛感。
因此,我们掉入钢水中是先感到疼痛还是没疼就化了,不能一概而论,而是在受各种综合因素的影响下产生不同的结果。
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