2021年中級注冊安全工程師《技術基礎》資料精選:金屬冶煉及熱加工四大安全技術點

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金屬冶煉及熱加工四大安全技術點：

金屬冶煉、鑄造、鍛造和熱處理等生產過程中伴隨著高溫，并散發(fā)著各種有害氣體、粉塵和煙霧，同時還產生噪聲，從而嚴重地惡化了作業(yè)環(huán)境和勞動條件。這些作業(yè)工序多，體力勞動繁重，起重運輸工作量大，因而容易發(fā)生各類傷害事故，需要采取針對性的安全技術措施。

一、金屬冶煉安全技術

(一)高溫與中暑。

金屬冶煉操作，如煉鋼、煉鐵是在千度以上的高溫下進行的。高溫作業(yè)時，人體受高溫的影響，出現(xiàn)一系列生理功能改變，如體溫調節(jié)功能下降。當生產環(huán)境溫度超過34℃時，很容易發(fā)生中暑。如果勞動強度過大，持續(xù)勞動時間過長，則更容易發(fā)生中暑。嚴重時可導致休克。

防止中暑的措施，是合理地設計工藝流程，改進生產設備和操作方法，消除或減少高溫、熱輻射對人體的影響。這是改善高溫作業(yè)勞動條件的根本措施，用水或導熱系數(shù)小的材料進行隔熱，也是防暑降溫的重要措施。采用機械通風和自然通風，則是經濟有效的散熱方式。

(二)爆炸與灼燙。

鋼鐵工廠為了提高效益，降低消耗，常常采用強化冶煉的措施，如噴煤粉和吹氧等，這就使得煉鋼、煉鐵生產中容易發(fā)生鋼水、鐵水噴濺和爆炸事故。

造成鋼水、鐵水噴濺、爆炸的原因很多，從原料開始生產出鋼、鐵的全部生產工藝過程，均隱藏著不安全因素。必須從每一道工藝上加強防范措施。

1.各生產崗位人員必須掌握生產規(guī)律，熟悉操作規(guī)程，認真觀察事故先兆并懂得處置辦法。

2.加強原料的管理和挑選工作，嚴防爆炸品、密封容器進入爐內。

3.經常檢查冷卻系統(tǒng)，保護系統(tǒng)暢通。控制好冷卻水壓和水量，以防止水冷系統(tǒng)強度不夠造成鋼板燒穿，導致鋼液遇水爆炸。

4.煉鐵生產車間應嚴格執(zhí)行熱風爐工作制度，防止由于換爐事故造成熱風爐爆炸;煉鋼車間要嚴格執(zhí)行從補爐、裝爐、熔煉到出鋼整個生產過程的操作規(guī)程，避免由于操作不當造成熔煉過程中的噴濺、爆炸事故。

5.出鐵、出鋼時，要事先對鐵溝、鐵水罐、鋼水包、地坑和鋼錠模進行加熱干燥。嚴防因潮濕而引起爆炸。

(三)煤氣中毒

煤氣中的主要有害成分為一氧化碳。在煉鋼、煉鐵生產中，特別是煉鐵生產中生產的廢氣，即高爐煤氣，含有很高的一氧化碳，因此在煉鋼、煉鐵生產中，處理不好容易發(fā)生煤氣中毒事故。有效的預防辦法，是注意加強生產現(xiàn)場的通風、監(jiān)測、檢修和個人防護。

二、鑄造安全技術

(一)鑄造生產的特點。

把熔融金屬注入造型材料和粘劑制成的模型或金屬模型中，從而獲得成型鑄件的制造方法叫鑄造。鑄造工人與沖天爐、電爐打交道，如果在溶化金屬中混有異物或遇水，可引爆炸燙傷事故。鑄造生產除采用鑄造機械設備外，還大量使用各種起重運輸機械，很容易發(fā)生機械傷害事故。鑄造作業(yè)的有些工序手工作業(yè)量較大，容易發(fā)生碰傷事故。熔化、澆注、落砂等過程會散發(fā)出大量的熱量，影響工人健康。清砂要使用振動落砂機、滾筒和風動工具，產生很大的噪聲，可能引起職業(yè)性耳聾。碾砂、回砂、打箱、落砂產生大量粉塵，如果沒有防塵措施，工人就容易患矽肺病。在型芯烘干、熔煉、澆注等過程中有油質分解，會散發(fā)出丙烯醛蒸氣和一氧化碳、二氧化碳等有毒有害氣體。如果沒有通風措施，可能引起呼吸道發(fā)炎、急性結膜炎。

(二)金屬熔化的安全技術

1.熔化鑄鐵的主要設備是沖天爐，其安全操作要領是：

(1)修爐時要注意預防爐襯塌落擊傷頭部。打爐渣地要防止飛出的碎塊擊傷眼、臉。工作時要站穩(wěn)，注意不要掉澆爐底，還要注意預防煤氣中毒及其它機械的傷害。修爐前，爐溫要低于50℃。作業(yè)時，要戴好安全帽，并有人監(jiān)護，加料口要設護網板，并使用12伏照明燈。修爐時不許鼓風，但爐上風眼應全部打開。

(2)點火前加底焦要小心輕放。加好底焦后，將沖天爐全部風口及出鐵口、出渣口打開，然后點火，以防一氧化碳中毒。

(3)加料前，必須等候檢查機械各部件是否堅固靈活;運料路線附近要設柵欄，并嚴禁行人穿過或靠近裝料機;裝料機運行時，最好設警告牌或亮紅色警燈;沖天加料口應比加料臺高0.5米，加料臺要保持整齊清潔;稱料時，要仔細檢查，防止爆炸物混入爐內。

(4)鼓風熔化作業(yè)時，操作者應戴上防護眼鏡，站在風嘴側面監(jiān)視。如爐殼燒紅要立即停止加料、送風，嚴禁澆水;燒紅面積不大于75平方厘米時，可吹風冷卻。

(5)出鐵出渣時，沖天爐周圍不許有任何水分、潮氣存在，特別是出鐵坑、出渣槽要非常干燥。如有積水，必須排凈，并鋪上適當厚度的干砂。所用工具都必須抹涂料、烘干，以防燙傷。

(6)停風打爐時，地面必須鋪干砂，以保持干燥;四周不得站人;操作者站在上風側。打爐后，迅速將紅熱鐵塊及焦炭取出，不準用水噴滅，以免產生煤氣退回沖天爐而引起爐膛爆炸。

2.生產鑄鋼時，廣泛應用的熔煉設備是電爐，其安全操作要領是：

(1)出爐前，電熔化爐的傾斜度不得超過45，扒渣時，不得超過15～20。為此，電熔化爐應裝設傾斜度限制器，傾爐蝸桿傳動機構應能自鎖。

(2)電熔化爐加料口框架和電極座，應裝有水冷卻循環(huán)裝置，冷卻水的回水溫度不超過45。電溶化爐高壓部分，應設在專門操縱室內。對電熔化爐的煙塵，可采取爐排煙和爐內排煙措施。

(三)金屬澆注的安全技術。

金屬澆注的主要工具是澆包，澆包內盛有高溫金屬熔液，操作中有一定的危險性。要十分注意安全。澆包的轉軸要有安全裝置，以防意外傾斜。澆注時，鐵水包盛滿鐵水后，重心要比轉軸低100毫米以上，容量大于500公斤的澆包，必須裝有轉動機構并能自鎖。澆包轉動裝置要設防護殼，以防飛濺金屬進入而卡住。

要注意澆包的質量檢查和試驗。吊車式澆包至少每半年檢查與試驗一次;手抬式澆包每兩個月檢查與試驗一次。吊車式澆包須作外觀檢查與靜力試驗，重點部位是加固圈、吊包軸、拉桿、大架、吊環(huán)及傾轉機構等，特別重要的部位須用放大鏡仔細檢查。檢查前，要清除污垢、銹斑、油污。如發(fā)現(xiàn)零件有裂紋、裂口、彎曲、焊縫與螺栓聯(lián)接不良、鉚釘聯(lián)接不可靠等，均須拆換或修理。澆包的靜力試驗方法，是將澆包吊至最小高度，試驗負荷為該澆包最大工作負荷125%，持續(xù)15分鐘;手提式澆包試驗負荷等于其最大工作負荷的150%。經過檢查、試驗的澆包，如未發(fā)現(xiàn)其它缺陷及永久變形，即為合格。澆包使用前要先烘干，盛鐵水的液面高度不超過澆包高度的八分之七。使用手抬式鐵水包時，每人負載不超過30公為保證澆注時安全，主要通道要有3米寬，澆包要走環(huán)形路;火鉗、鐵棒、火鉤和添加劑(硅角、鋁、球化劑等)須預熱;澆注前，必須檢查壓鐵是否壓牢，螺栓卡子是否卡緊;人工抬澆包步調要齊，配合一致，抬時澆口朝外;用吊車進行澆注，司機和吊車指揮員要遵守吊車移動信號，動作要平穩(wěn)，吊運鐵水澆包起吊高度高地面不大于200毫米;澆注時，澆包盡量靠近口圈，防止鐵水澆在壓鐵或地上;砂箱高度高于0.7米時，應挖地坑;澆注大砂型，必須注意底部通氣，噴出的一氧化碳再引火燒掉;澆剩的金屬液只準倒入錠模及砂型中;倒入前，錠模要預熱到150～200℃，砂坑要干燥。

三、鍛造安全技術

(一)鍛造生產的特點。

把加熱后的金屬材料鍛制成各種形狀的工具、機械零件或毛坯，謂之鍛造。鍛造可以改變金屬材料內部組織，細化晶，提高其機械性能。由于鍛造是在金屬材料灼熱狀態(tài)下進行擠、壓、鍛、打成型的，因此生產過程存在高溫、煙塵、振動和噪聲等危害因素，稍一疏忽就可能發(fā)生灼燙、機器工具傷害和火災事故。

鍛造生產必須使用加熱設備、鍛壓設備以及許多輔助工具。加熱設備主要有火焰爐(油爐、煤氣爐等)和電爐。加熱爐和灼熱的工件輻射大量熱能，火焰爐使用的各種燃料燃燒生產的爐渣、煙塵，對這些如不采取通風凈化措施，將會污染工作環(huán)境，惡化勞動條件，容易引起傷害事故。

鍛壓設備主要有蒸汽錘、空氣錘、模鍛錘、機械錘、夾板錘、彈簧錘、皮帶錘、曲柄壓力機、摩擦壓力機、水壓機、擴孔機、輥鍛機等。各種鍛壓設備都對工件施加沖擊載荷，因此容易損壞設備和發(fā)生人身事故;如鍛錘活塞桿折斷，則往往引起嚴重傷害事故。鍛壓設備工作時產生的振動和噪聲影響人工神經系統(tǒng)，增加發(fā)生事故的可能性。

鍛工工具和輔助工具，特別是手工鍛和自由鍛工具，夾鉗等種類繁多，都要同時放在工作地點，往往很雜亂;而且由于在工作中工具更換頻繁，就增加了檢查工具的困難，有時湊合使用不合適的工具，容易造成傷害事故。鍛造生產中運輸量很大，要使用各種運輸設備，稍不注意也易發(fā)生事故。鍛造屬于集體作業(yè)，每個操作者的技術水平、精神狀態(tài)以及是否嚴格遵守操作規(guī)程，都直接影響作業(yè)安全。

(二)鍛造安全技術要點。

鑒于鍛壓設備存在很多不安全因素，因此鍛工應掌握一定的設備保養(yǎng)知識，并遵守安全操作規(guī)程。鍛工必須經過培訓考核合格，不然就不得單獨操作鍛壓設備和加熱設備。鍛壓設備運轉部分，如飛輪、傳動皮帶、齒輪等部位，均應設置防護罩。水壓機應有安全閥、自動停車與啟動裝置。蓄壓器、導管和水壓缸應分別裝壓力表，動力穩(wěn)壓器也必須務備有安全閥。加熱設備主要有重油爐、電爐和煤氣爐。其中主要危害是煤氣中毒、灼傷、烤傷和電爐觸電等，工作中應嚴格執(zhí)行操作規(guī)程。鍛造時，金屬加熱溫度達700-1300℃，強大的輻射熱、灼熱的料頭、飛出的氧化皮等都會對人體造成傷害，因此操作者在開始工作前必須穿戴好個人防護用品。

在進行鍛造作業(yè)時，操作者要遵守安全操作規(guī)程，集中精力，互相配合;要注意選擇安全位置，躲開危險方向;切斷料時，身體要躲開料頭飛出的方向;掌鉗工握鉗和站立姿勢要正確，鉗把不準正對或抵住腹部;司錘工要按掌鉗的指揮準確司錘，錘擊時，每一錘要輕打，等工具和鍛件接觸穩(wěn)定后方可重擊;鍛件過冷、過薄、未放在錘中心、未放穩(wěn)或有危險時均不得錘擊，以免損壞設備、模具和震傷手臂，以及發(fā)生鍛件飛出，造成傷人事故;嚴禁擅自落錘和打空錘，不準用手或腳去清除砧面上的氧化皮，不準用手去觸摸鍛件;燒紅的坯料和鍛好的鍛件不準亂扔，以免燙傷別人。

四、熱處理安全技術

為了使各種機械零件和加工工具獲得良好的使用性能?；蛘吡肆耸垢鞣N金屬材料便于加工，常常需要改變它們的物理。化學和機械性能，如磁性、抗蝕性、抗高溫氧化性、強度、硬度、塑性和韌性等。這就需要在機械加工中通過一定溫度的加熱、一定時間的保溫和一定速度的冷卻，來改變金屬及合金的內部機構(組織)，以其改變金屬及合金的物理、化學和機械性能，這種方法就叫作熱處理。進行這項工作時，工人經常與設備和金屬件接觸，因此必須認真掌握有關安全技術，避免發(fā)生事故。

(一)熱處理工序主要加熱設備。熱處理工序中的主要設備是加熱爐，可以分為燃料爐的電爐兩大類。

1.燃料爐。以固體、液體和氣體燃燒產生熱源，如煤爐、油爐和煤氣爐。它們靠燃燒直接發(fā)出的熱能量，大都屬一次能源，價值經濟、消耗低，但容易使工件表面脫碳和氧化。常用于一般要求的加熱工件和材料熱處理中，如回火、正火、退火和淬水。

2.電爐。以電為熱能源，即二次能源。按其加熱方法不同，又分為電阻爐和感應爐。根據(jù)加熱工件和材料不同，按工藝要求應配備不同形式的電加熱爐。

(1)電阻爐。主要由電阻體作為發(fā)熱元件和電爐。根據(jù)熱處理工藝的要求，可進行退火、正火、回火、淬火、滲碳氧化和氮化，也可解決無氧化問題。

(2)感應爐。通過電磁感應作用，使工件內產生感應電流，將工件迅速加熱。感應爐加熱是熱處理工藝中的一種先進方法，主要用于表面熱處理淬火，后來逐步擴大為用于正火、淬火、回火以及化學熱處理等，特別是對于一些特殊鋼材和有特殊工切要求的工件應用較多。

(二)熱處理操作的一般安全要求

1.操作前，首先要熟悉熱處理工藝規(guī)程和所要使用的設備。

2.操作時，必須穿戴好必要的防護用品，如工作服、手套、 防護眼鏡等。

3.在加熱設備和冷卻設備之間，不得放置任何妨礙操作的物品。

4.混合滲碳劑、噴砂等就在單獨的房間中進行，并應設置足夠的通風設備。

5.設備危險區(qū)(如電爐的電源引線、匯流條、導電桿和傳動機構等)，應當用鐵絲網、柵欄、板等加以防護。

6.熱處理用全部工具應當有條理地放置，不許使用殘裂的、不合適的工具。

7.車間的出入口和車間內的通路，應當通行無阻。在重油爐的噴嘴及煤氣爐的澆嘴附近，應當安置滅火砂箱;車間內應放置滅火器。

8.經過熱處理的工件，不要用于去摸，以免造成灼傷。

(三)熱處理設備和工藝的安全操作

1.操作重油爐(包括煤氣爐)時，必須經常對設備進行檢查，油管和空氣管不得漏油、漏氣，爐底不應存有重油。如發(fā)現(xiàn)油爐工作不正常，必須立即停止燃燒。油爐燃燒時不要站在爐口，以免火焰灼傷身體。如果發(fā)生突然停止輸送空氣，應迅速關閉重油輸送管。為了保證操作安全，在打開重油噴嘴時，應該先放出蒸汽或壓縮空氣，然后再放出重油;關閉噴嘴時，則應先關閉重油的輸送管，然后再關閉蒸汽或壓縮空氣的輸送管。

2.各種電阻爐在使用前，需檢查其電源接頭和電源線的絕緣是否良好，要經常注意檢查啟閉爐門自動斷電裝置是否良好，以及配電柜上的紅綠燈工作是否正常。無氧化加熱爐所使用的液化氣體，是以壓縮液體狀態(tài)貯存于氣瓶內的，氣瓶環(huán)境溫度不許超過45℃。液化氣是易燃氣體，使用時必須保證管路的氣密性，以防發(fā)生火災和傷事故。由于無氧化加熱的吸熱式氣體中一氧化碳的含量較高，因此使用時要特別注意保證室內通風良好，并經常檢查管路的密封。當爐溫低于760℃或可燃氣體與空氣達到一定的混合比時，就有爆炸的可能，為此在啟動與停爐時更應注意安全操作，最可靠的辦法是在通風及停爐前用惰性氣體及非可燃氣體氮氣或二氧碳吹掃爐膛及爐前室。

3.操作鹽浴爐時應注意，在電極式鹽浴爐電極上不得放置任何金屬物品，以免變壓器發(fā)生短路。工作前應檢查通風機的運轉和排氣管道是否暢通，同時檢查坩堝內溶鹽液面的高低，液面一般不能超過坩吉堝容積的3/4。電極式鹽浴爐在工作過程會有很多氧化物沉積在爐膛底部，這些導電性物質必須定期清除。

使用硝鹽爐時，應注意硝鹽超過一定溫度會發(fā)生著火和爆炸事故。因此，硝鹽的溫度不應超過允許的最高工作溫度。另外，應特別注意硝鹽溶液中不得混入木炭、木屑、炭黑、油和其它有機物質，以免硝鹽與炭結合形成爆炸性物質，而引起爆炸事故。

4.進行液體氰化時，要特別注意防止氰化物中毒。

5.進行高頻電流感應加熱操作時，應特別注意防止觸電。操作間的地板應鋪設膠皮墊，并注意防止冷卻水灑漏在地板上和其它地方。

6.進行鎂合金熱處理時，應特別注意防止爐子“跑溫”而引起鎂合金燃燒。當發(fā)生鎂合金著火時，應立即用熔煉合金的熔劑(50%氯化鎂+ 25%氯化鉀+25%氯化鈉熔化混合后碟碎使用)撒蓋在鎂合金上加以撲滅，或者用專門用于撲滅鎂火的藥粉滅火器中以撲滅。在任何情況下，都絕對不能用水和其它普通滅火器來撲滅，否則將引起更為嚴重的火災事故

7.進行油中淬火操作時，應注意采取一些冷卻措施，使淬火油槽的溫度控制在80℃以下，大型工件進行油中淬火更應特別注意。大型油槽應設置事故回油池。為了保持油的清潔和防止火災，油槽應裝槽蓋。

8.矯正工件的工作場地位置應適當，防止工件折斷崩出傷人，必要時，應在適當位置裝設安全擋板。

9.無通風孔的空心件，不允許在鹽浴爐中加熱，以免發(fā)生爆炸。有盲孔的工件在鹽浴中加熱時，孔口不得朝下，以免氣體膨脹將鹽液濺出傷人。管裝工淬火時，管口不應朝自己或他人。

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