2014安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》講義:鑄造安全技術(shù)

　　第五節(jié) 鑄造安全技術(shù)

　　鑄造作為一種金屬熱加工工藝，將熔融金屬澆注、壓射或吸入鑄型型腔中，待其凝固后而得到一定形狀和性能鑄件的方法。鑄造作業(yè)一般按造型方法來分類，習(xí)慣上分為普通砂型鑄造和特種鑄造。

　　鑄造設(shè)備就是利用這種技術(shù)將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進(jìn)鑄型里，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定形狀、尺寸和性能的鑄件的能用到的所有機(jī)械設(shè)備。鑄造設(shè)備主要包括：

　　(1)砂處理設(shè)備，如碾輪式混砂機(jī)、逆流式混砂機(jī)、葉片溝槽式混砂磯、多邊篩等。

　　(2)有造型造芯用的各種造型機(jī)、造芯機(jī)，如高、中、低壓造型機(jī)、拋砂機(jī)、無箱射壓造型機(jī)、射芯機(jī)、冷和熱芯盒機(jī)等。

　　(3)金屬冶煉設(shè)備，如沖天爐、電弧爐、感應(yīng)爐、電阻爐、反射爐等。

　　(4)鑄件清理設(shè)備，如落砂機(jī)、拋丸機(jī)、清理滾筒機(jī)等。

　　一、鑄造作業(yè)危險(xiǎn)有害因素

　　鑄造作業(yè)過程中存在諸多的不安全因素.可能導(dǎo)致多種危害，需要從管理和技術(shù)方面采取措旒，控制事故的發(fā)生，減少職業(yè)危害。

　　1.火災(zāi)及爆炸

　　紅熱的鑄件、飛濺鐵水等一旦遇到易燃易爆物品，極易引發(fā)火災(zāi)和爆炸事故。

　　2灼燙

　　澆注時(shí)稍有不慎，就可能被熔融金屬燙傷;經(jīng)過熔煉爐時(shí)，可能被飛濺的鐵水燙傷;經(jīng)過高溫鑄件時(shí)，也可能被燙傷。

　　3.機(jī)械傷害

　　鑄造作業(yè)過程中，機(jī)械設(shè)備、工具或工件的非正常選擇和使用，人的違章操作等，都可導(dǎo)致機(jī)械傷害。如造型機(jī)壓傷，設(shè)備修理時(shí)誤啟動(dòng)導(dǎo)致砸傷、碰傷。

　　4高處墜落

　　由于工作環(huán)境惡劣、照明不良，加上車間設(shè)備立體交叉，維護(hù)、檢修和使用時(shí)，易從高處墜落。

　　5塵毒危害

　　在型砂、芯砂運(yùn)輸、加工過程中，打箱、落砂及鑄件清理中，都會(huì)使作業(yè)地區(qū)產(chǎn)生大量的粉塵，因接觸粉塵、有害物質(zhì)等因素易引起職業(yè)病。沖天爐、電爐產(chǎn)生的煙氣中含有大量對(duì)人體有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯時(shí)也有二氧化碳?xì)怏w排出;利用焦炭熔化金屬，以及鑄型、澆包、砂芯干燥和澆鑄過程中都會(huì)產(chǎn)生二氧化硫氣體，如處理不當(dāng)，將引起呼吸道疾病。

　　6噪聲振動(dòng)

　　在鑄造車間使用的震實(shí)造型機(jī)、鑄件打箱時(shí)使用的震動(dòng)器，以及在鑄件清理工序中，利用風(fēng)動(dòng)工具清鏟毛刺，利用滾筒清理鑄件等都會(huì)產(chǎn)生大量噪聲和強(qiáng)烈的振動(dòng)。

　　7高溫和熱輻射

　　鑄造生產(chǎn)在熔化、澆鑄、落砂工序中都會(huì)散發(fā)出大量的熱量，在夏季車間溫度會(huì)達(dá)到40℃或更高，鑄件和熔煉爐對(duì)工作人員健康或工作極為不利。

　　二、鑄造作業(yè)安全技術(shù)措施

　　由于鑄造車間的工傷事故遠(yuǎn)較其他車間為多，因此，需從多方面采取安全技術(shù)措施。

　　(一)工藝要求

　　l工藝布置

　　應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝水平、設(shè)備特點(diǎn)、廠區(qū)場(chǎng)地和廠房條件等，結(jié)合防塵防毒技術(shù)綜合考慮工藝設(shè)備和生產(chǎn)流程的布局。污染較小的造型、制芯工段在集中采暖地區(qū)應(yīng)布置在非采暖季節(jié)最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，在非集中采暖地區(qū)應(yīng)位于全面最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。砂處理、清理等工段宜用輕質(zhì)材料或?qū)嶓w墻等設(shè)施與其他部分隔開;大型鑄造車間的砂處理、清理工段可布置在單獨(dú)的廠房?jī)?nèi)。造型、落砂、清砂、打磨、切割、焊補(bǔ)等工序宜固定作業(yè)工位或場(chǎng)地，以方便采取防塵措施。在布置工藝設(shè)備和工作流程時(shí)，應(yīng)為除塵系統(tǒng)的合理布置提供必要條件。

　　2.工藝設(shè)備

　　凡產(chǎn)生粉塵污染的定型鑄造設(shè)備(如混砂機(jī)、篩砂機(jī)、帶式運(yùn)輸機(jī)等)。制造廠應(yīng)配置密閉罩，非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)附有防塵設(shè)施。型砂準(zhǔn)備及砂的處理應(yīng)密閉化、機(jī)械化。輸送散料狀干物料的帶式運(yùn)輸機(jī)應(yīng)設(shè)封閉罩?；焐安灰瞬捎脫P(yáng)塵大的爬式翻斗加料機(jī)和外置式定量器，宜采用帶稱量裝置的密閉混砂機(jī)。爐料準(zhǔn)備的稱量、送料及加料應(yīng)采用機(jī)械化裝置。

　　3工藝方法

　　在采用新工藝、新材料時(shí)，應(yīng)防止產(chǎn)生新污染。沖天爐熔煉不宜加螢石。應(yīng)改進(jìn)各種加熱爐窯的結(jié)構(gòu)、燃料和燃燒方法，以減少煙塵污染?；赜脽嵘皯?yīng)進(jìn)行降溫去灰處理。

　　4.工藝操作

　　在工藝可能的條件下，宜采用濕法作業(yè)。落砂、打磨、切割等操作條件較差的場(chǎng)合，宜采用機(jī)械手遙控隔離作業(yè)。

　　(1)爐料準(zhǔn)備。爐料準(zhǔn)備包括金屬塊料(鑄鐵塊料、廢鐵等)、焦炭及各種輔料。在準(zhǔn)備過程中最容易發(fā)生事故的是破碎金屬塊料。

　　(2)熔化設(shè)備。用于機(jī)器制造工廠的熔化設(shè)備主要是沖天爐(化鐵)和電弧爐(煉鋼)。

　　沖天爐熔煉過程是：從爐頂加料口加入焦炭、生鐵、廢鋼鐵和石灰石，高溫爐氣上升和金屬爐料下降，伴隨著底焦的燃燒，使金屬爐料預(yù)熱和熔化以及鐵水過熱，在爐氣和爐渣及焦炭的作用下使鐵水成分發(fā)生變化。所以，其安全技術(shù)主要從裝料、鼓風(fēng)、熔化、出渣出鐵、打爐修爐等環(huán)節(jié)考慮。

　　(3)澆注作業(yè)。澆注作業(yè)一般包括烘包、澆注和冷卻三個(gè)工序。澆注前檢查澆包是否符合要求.升降機(jī)構(gòu)、傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、自鎖機(jī)構(gòu)及抬架是否完好、靈活、可靠;澆包盛鐵水不得太滿，不得超過容積的80%，以免灑出傷人}澆注時(shí)，所有與金屬溶液接觸的工具，如扒渣棒、火鉗等均需預(yù)熱，防止與冷工具接觸產(chǎn)生飛濺。

　　(4)配砂作業(yè)。配砂作業(yè)的不安全因素有粉塵污染;釘子、鐵片、鑄造飛邊等雜物扎傷;混砂機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作者伸手取砂樣或試圖鏟出型砂，結(jié)果造成被打傷或被拖進(jìn)混砂機(jī)等。

　　(5)造型和制芯作業(yè)。制造砂型的工藝過程叫做造型，制造砂芯的工藝過程叫做制芯。生產(chǎn)上常用的造型設(shè)備有震實(shí)式、壓實(shí)式、震壓式等，常用的制芯設(shè)備有擠芯機(jī)、射芯機(jī)等。很多造型機(jī)、制芯機(jī)都是以壓縮空氣為動(dòng)力源，為保證安全，防止設(shè)備發(fā)生事故或造成人身傷害，在結(jié)構(gòu)、氣路系統(tǒng)和操作中，應(yīng)設(shè)有相應(yīng)的安全裝置，如限位裝置、聯(lián)鎖裝置、保險(xiǎn)裝置。

　　(6)落砂清理作業(yè)。鑄件冷卻到一定溫度后，將其從砂型中取出，并從鑄件內(nèi)腔中清除芯砂和芯骨的過程稱為落砂。有時(shí)為提高生產(chǎn)率，若過早取出鑄件，因其尚未完全凝固而易導(dǎo)致燙傷事故。

　　(二)建筑要求

　　鑄造車間應(yīng)安排在高溫車間、動(dòng)力車間的建筑群內(nèi)，建在廠區(qū)其他不釋放有害物質(zhì)的生產(chǎn)建筑的下風(fēng)側(cè)。

　　廠房主要朝向宜南北向。廠房平面布置應(yīng)在滿足產(chǎn)量和工藝流程的前提下同建筑、結(jié)構(gòu)和防塵等要求綜合考慮。鑄造車間四周應(yīng)有一定的綠化帶。

　　鑄造車間除設(shè)計(jì)有局部通風(fēng)裝置外，還應(yīng)利用天窗排風(fēng)或設(shè)置屋頂通風(fēng)器。熔化、澆注區(qū)和落砂、清理區(qū)應(yīng)設(shè)避風(fēng)夭窗。有橋式起重設(shè)備的邊跨，宜在適當(dāng)高度位置設(shè)置能啟閉的窗扇。

　　(三)除塵

　　1爐窯

　　(1)煉鋼電弧爐。排煙宜采用爐外排煙、爐內(nèi)排煙、爐內(nèi)外結(jié)合排煙。通風(fēng)除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)按冶煉氧化期最大煙氣量考慮。電弧爐的煙氣凈化設(shè)備宜采用干式高效除塵器。

　　(2)沖天爐。沖天爐的排煙凈化宜采用機(jī)械排煙凈化設(shè)備，包括高效旋風(fēng)除塵器、顆粒層除塵器、電除塵器。

　　2破碎與碾磨設(shè)備

　　顎式破碎機(jī)上部，直接給料，落差小于1m時(shí)，可只做密閉罩而不排風(fēng)。不論上部有無排風(fēng)，當(dāng)下部落差大于等于lm時(shí)，下部均應(yīng)設(shè)置排風(fēng)密封罩。球磨機(jī)的旋轉(zhuǎn)滾筒應(yīng)設(shè)在全封閉罩內(nèi)。

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