爐上方裝設(shè)合適的、維護(hù)良好的排煙系統(tǒng)。在正常情況下,烘爐內(nèi)的對流足以能保證煙氣的充分排除,成品型芯從烘爐中取出放在架上冷卻時(shí),會冒出少量煙氣,但危害性較小。然而,在某些情況下,煙氣中的少量丙烯醛,可能造成相當(dāng)大的危險(xiǎn)。型芯可以涂以“上光涂層”來提高鑄件表面的光潔度,對此需要采取與鑄型相同的預(yù)防措施。
在修整型芯時(shí),可能需要使用銼刀,進(jìn)行銼削作業(yè)時(shí)會產(chǎn)生較多粉塵,以致有引起塵肺的危險(xiǎn),銼型芯的工人應(yīng)戴手套,以防手部擦傷。
許多用于制作鑄型的工藝,也適用于制造型芯,這些工藝可分為三類:熱固法、自硬法、氣體硬化法。在這些工藝過程中用作粘結(jié)劑或與粘結(jié)劑混合的材料有:苯酚甲醛、脲醛、糠醇、苯酚甲醛糠醇、苯酚甲醛/脲醛、聚氨酯、三乙胺、有機(jī)磺酸,以及在最近研制成的SO
2工藝中使用的丁酮過氧化物和許多其他有機(jī)化合物。用熱固法(空氣固化、殼型造型、熱芯盒和傳統(tǒng)的型芯粘結(jié))制成的型芯能產(chǎn)生許多熱降解產(chǎn)物,必須注意,避免過多暴露于這種未經(jīng)調(diào)查研究過的化合物中。在用冷態(tài)自硬法及氣體硬化法制芯時(shí),也要采用與鑄型制作相同的預(yù)防措施,因?yàn)閮烧弋a(chǎn)生的危害在許多方面都很相似。有一種既可用于制作型芯,又可用于制作鑄型,且使用方便的工藝,即氣霧冷芯盒法或稱阿西蘭特法。這是一種氣體硬化法,是用一種樹脂——通常是聚氨酯——與二異氰酸酯相混合,然后用胺作吹氣處理,使用的胺通常是三乙胺或二甲基乙胺,以促使交聯(lián)固化反應(yīng)。常用的是桶裝出售的胺,是一種無色的液體,有強(qiáng)烈的氨味,其蒸氣比空氣重,故總是沉積在靠近地面處,具有非?,F(xiàn)實(shí)的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn),必須十分小心對待,特別是在成批貯存該材料的場所尤應(yīng)注意。這些胺的生理作用主要是影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),能造成痙攣、癱瘓,有時(shí)會導(dǎo)致死亡。當(dāng)眼睛或皮膚接觸到胺時(shí),搶救措施應(yīng)是首先用大量清水至少沖洗15分鐘,并立即進(jìn)行醫(yī)療。在氣霧冷芯盒法中所用的胺呈蒸氣狀,由于有泄漏的可能,因而更加危險(xiǎn),在處理這種材料時(shí),必須倍加小心,并應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)設(shè)備,以排除工作區(qū)內(nèi)的煙氣。
落砂 熔融金屬注入已合箱的、有時(shí)還帶有型芯的鑄型內(nèi),經(jīng)冷卻后,必須取出毛坯鑄件。這是一個(gè)噪聲很大的工序,它所產(chǎn)生的等效連續(xù)聲級大大超過建議的8小時(shí)工作制條件下的聲級值90分貝。如果實(shí)際上無法降低噪聲,則應(yīng)提供聽力保護(hù)用具。通常用振擊法使鑄件脫離鑄型的主體。把砂箱、鑄型和鑄件放在振動的格柵子臺上,突然撞擊和持續(xù)振動可振落大部分砂,這些砂通過格柵落入一漏斗內(nèi)或落在輸送帶上,可用磁鐵進(jìn)行分離,然后重新研磨、處理、供再使用,或者堆放起來。接著,取出鑄件,并轉(zhuǎn)入落砂作業(yè)的下一階段。由于型砂已與近1500℃溫度的熔融金屬接觸,因而變得十分干燥,更易產(chǎn)生粉塵。如果鑄型中或型芯中曾使用過樹脂或油,則在落砂階段仍然存在熱分解產(chǎn)物。金屬本身和砂一樣仍然很熱。若可能存在眼睛受熱砂損傷的危險(xiǎn),則應(yīng)配備和使用護(hù)目用品。鑄造廠落砂工段應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持常規(guī)的保管整理工作。對工作疏忽的人灼熱的金屬大件會構(gòu)成很大的危險(xiǎn)。人所共知,鑄鐵車間發(fā)生的事故中,最常見的是絆倒、跌撞在車間內(nèi)到處堆放的物件上。如果物件正好是凹凸不平或灼熱的金屬件,或者周圍堆放著大量干而滑的砂料,則問題更為嚴(yán)重。
鑄件清理 這是一道去除多余金屬以留下最后成品鑄件的工序,包括磨削、噴丸、水力或水噴砂清理、滾筒清理、切除澆注口、敲鏟等作業(yè)。
在這些修整作業(yè)中,第一步是去除澆注口,相對于最后成品鑄件來說,澆注在鑄型中的金屬可能有一半是多余的,這部分多余金屬對鑄造過程本身卻至關(guān)重要。鑄型顯然必須注滿金屬,以確保鑄件的完整。為了使鑄型的各個(gè)部位以正確的次序固化,鑄型內(nèi)有一冒口,冒口主要是一個(gè)有時(shí)是相當(dāng)大的容筒或型腔,以確保有足夠的壓頭,產(chǎn)生正確的金屬分布。金屬是通過澆口注入型腔及其相關(guān)的冒口,澆口是澆注槽和鑄件座之間的金屬溶液的垂直通道。澆口通常可在落砂階段去除,但有時(shí)鑄件的性質(zhì)決定這部分工作只能作為一獨(dú)立的清理或修整作業(yè)。如果是單獨(dú)進(jìn)行,則切除澆口是用手工操作,通常用榔頭敲擊鑄件。為了降低噪聲,可用包有橡皮的榔頭代替金屬榔頭,輸送器也襯以類似的防噪聲橡皮。操作過程中,可能有熱金屬碎片飛出的危險(xiǎn),在這種情況下,應(yīng)向工人提供護(hù)目用品,工人必須使用護(hù)目用品,并妥加保養(yǎng)。扔棄澆口時(shí)不可大意,因?yàn)闈部谏系拇植诿菀矔砦kU(xiǎn)。通常,澆口應(yīng)運(yùn)回至熔爐車間加料區(qū),不可積存在鑄造車間的澆口切除作業(yè)區(qū)。澆口切除后(有時(shí)在切除前),多數(shù)鑄件要經(jīng)過清砂過程,將不需要的表面粘砂清除,這還可改善鑄件表面的光潔程度。一種舊式的但仍在沿用的清砂方法是滾筒清理。鑄件被放入一滾筒內(nèi),有時(shí)還放入一些小塊鑄鐵,以提高清理效果。轉(zhuǎn)動滾筒,鑄件通過磨擦進(jìn)行清理,可以獲得擦亮的表面。顯然,這一方法僅適用于不易損壞的小鑄件。滾筒需轉(zhuǎn)動30分鐘左右,會發(fā)出較高噪聲??赡苄枰忾]罩,封閉罩也能提供局部通風(fēng),搬動許多金屬塊也有發(fā)生危險(xiǎn)的可能性。如果是用手工向滾筒加料,則應(yīng)穿載防護(hù)用品,因?yàn)榧词故菢O小的金屬塊也足以帶來大量的人身危害。
可以用水力或水噴砂、或用壓力噴丸來清除鑄件表面的粘砂,這些方法是使鑄件受到高壓水流或鐵丸或鋼丸流的噴射。曾使用過噴砂法進(jìn)行清理,但目前在英國已被禁止使用,因?yàn)樵谀Σ吝^程中,砂粒變得越來越細(xì),從而使砂粒中可吸入部分不斷增加,有形成塵肺的危險(xiǎn)。水或丸粒是通過噴槍射出,如果操作不當(dāng),會對人身構(gòu)成危險(xiǎn)。對所有進(jìn)行噴丸作業(yè)的封閉室(噴丸作業(yè)必須在與外界隔絕的封閉空間進(jìn)行)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行定期檢查,確保吸塵系統(tǒng)工作正常,無漏泄現(xiàn)象,以免丸?;蛩M(jìn)入鑄造車間內(nèi)。噴丸工人的頭盔型式應(yīng)由工廠主任監(jiān)察員批準(zhǔn),并應(yīng)對頭盔進(jìn)行良好的保養(yǎng)。最好能在噴丸室門上張貼警示通告,告訴職工室內(nèi)正在進(jìn)行噴丸作業(yè),未經(jīng)許可不得入內(nèi)。在有些情況下,可以門上裝設(shè)與噴丸驅(qū)動電動機(jī)相連接的延遲螺栓,使在進(jìn)行噴丸作業(yè)時(shí),門不能打開。
多數(shù)鑄件是用無氣拋丸法進(jìn)行清理,丸粒通過離心力拋向鑄件,所以不需要操作人員留在拋丸裝置處。如屬這種裝置,常采用抽吸方法清除鋼丸,只有當(dāng)噴丸室或風(fēng)機(jī)或集丸器發(fā)生故障或功能降低時(shí),才會發(fā)生粉塵問題(見鑄件清理)。
其他
鑄模制作 這是按與成品鑄件的相同外形來制作模型的工序。傳統(tǒng)的鑄模是木模,但現(xiàn)今常用金屬、塑料和泡沫塑料制作模型。鑄模和鑄件尺寸不完全相同,因?yàn)榻饘僭阼T型內(nèi)會有收縮,必須為這一收縮留有余量。鑄模制作是技術(shù)性很強(qiáng)的工作,制模工應(yīng)具有將二維平面設(shè)計(jì)圖轉(zhuǎn)化為三維的立體形象的能力。制模車間是鑄造廠中唯一的、在工人職業(yè)噪聲暴露方面應(yīng)受法定要求約束的車間。在制模車間應(yīng)采取一切合理可行的措施,以最大限度地降低噪聲,并且必須配備合適的聽力保護(hù)用品。應(yīng)使職工認(rèn)識到使用聽力保護(hù)用品的好處。
木工電鋸和電刨是產(chǎn)生危險(xiǎn)的明顯來源,而且往往很難在不影響機(jī)器功能的情況下安裝有效的防護(hù)裝置。所有工人必須諳熟正常的操作步驟,還應(yīng)了解這項(xiàng)工作固有的危險(xiǎn)性。
凡是鋸木的地方總會有令人厭惡的木屑,應(yīng)設(shè)置有效的通風(fēng)系統(tǒng)以消除木模車間空氣中的木屑。過去有些使用硬木的行業(yè)中,鋸片產(chǎn)生的熱量會引起木材中天然樹脂的熱降解,這種熱降解與某種類型的癌癥有關(guān)。但在鑄造行業(yè),還不致造成危害。
起重機(jī)和起重工 鑄鐵作業(yè)中有數(shù)道工序均需使用起重機(jī),如用于沖天爐加料或在鑄鐵工段內(nèi)用于搬運(yùn)重物。應(yīng)仔細(xì)選擇和培訓(xùn)起重機(jī)駕駛員和起重工,因?yàn)橛捎谒麄円蝗说氖д`,不僅會對其本人、也會給鑄鐵車間內(nèi)其他工人帶來嚴(yán)重后果。起重機(jī)駕駛員和起重工應(yīng)諳熟搬運(yùn)作業(yè)中使用的正確信號。
電氣作業(yè) 電氣作業(yè)的危險(xiǎn),并非是鑄造行業(yè)所特有,但鑄造行業(yè)中大量使用電動設(shè)備。重要的一點(diǎn)是所有職工都應(yīng)熟悉電氣設(shè)備上的各種標(biāo)記,并應(yīng)教育他們采用各種安全方法,確保在維修工作開始前將電源切斷。還要求職工學(xué)會如何救護(hù)觸電人員。所有電工和監(jiān)督人員均應(yīng)學(xué)會進(jìn)行人工呼吸,因?yàn)橐坏┌l(fā)生因觸電而停止呼吸的情況,必須進(jìn)行搶救。
油漆 有些鑄件在發(fā)送給客戶前必須涂以油漆,浸漆和噴漆兩種方法都可用于鑄件油漆。如果是酒精基油漆,則應(yīng)采取措施確保排除油漆作業(yè)區(qū)的氣體。有些油漆還有引起火災(zāi)的危險(xiǎn),對此,工作人員應(yīng)倍加小心,并嚴(yán)禁在作業(yè)區(qū)吸煙。若采用這類油漆,最好是從大容器中取出少量油漆放在作業(yè)處供使用,而把大容器放在離作業(yè)區(qū)有一定距離的場所。
金屬型鑄造工藝 鑄造工業(yè)的一項(xiàng)重要發(fā)展是用金屬鑄型進(jìn)行澆注,如壓鑄工藝。采用這種工藝的鑄模制作在很大程度上已是技術(shù)制造工藝,實(shí)質(zhì)上是制作陰模的作業(yè)。為此,制模作業(yè)中的大多數(shù)危險(xiǎn)可以消除,型砂構(gòu)成的危害也被排除,但代之而起的是由于在壓?;蜩T型上涂敷某種耐火材料而帶來一定程度的危險(xiǎn)?,F(xiàn)代鑄造作業(yè)中,砂芯的使用日益增多,在此情況下,型砂鑄造的粉塵危害依然存在。
機(jī)械化鑄造 機(jī)械化鑄造采用與傳統(tǒng)鑄鐵相同的基本方法。若用機(jī)器完成造型,且鑄件通過噴丸或水噴砂進(jìn)行清理,則機(jī)器通常具有內(nèi)裝式粉塵控制裝置,從而減少粉塵危害。但是,型砂常放在敞開的皮帶傳送器上從一處運(yùn)至另一處,轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)處和砂易溢出處可能成為導(dǎo)致空氣中大量粉塵的污染源。鑒于機(jī)械化鑄造的生產(chǎn)率較高,因此空氣中的粉塵量會比常規(guī)鑄造作業(yè)的粉塵量更高。為解決粉塵問題,正常的做法是,在轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)和皮帶傳送器上方安裝排風(fēng)罩,并進(jìn)行嚴(yán)格的整理保管工作。有時(shí)氣力輸送系統(tǒng)較為經(jīng)濟(jì),并可構(gòu)成一種不散發(fā)粉塵的輸送系統(tǒng)。
鑄鋼 鑄鋼廠的生產(chǎn)模式與鑄鐵廠相似。但鑄鋼要求的金屬溫度高得多。這說明,用有色眼鏡保護(hù)眼睛至關(guān)重要。鑄型中的二氧化硅受熱以后變成鱗石英或方石英,它們是晶體二氧化硅的兩種形態(tài),對肺部特別有害。砂往往燒結(jié)在鑄件上,必須用機(jī)械方法去除,這樣會產(chǎn)生有害的粉塵,故有效的排塵系統(tǒng)和呼吸保護(hù)器是必不可少的措施(圖2)。
圖2 鑄造工業(yè)與鋼鐵工業(yè)、有色金屬精煉工業(yè)的關(guān)系。雖然,將已成固態(tài)的金屬鑄錠或生鐵重新熔化可以認(rèn)為是金屬鑄造業(yè)的起始工序,但在大型聯(lián)合企業(yè)中,鋼鐵生產(chǎn)已與鑄造作業(yè)緊密結(jié)合,很難劃分。例如煉鐵廠可將其高爐產(chǎn)品全部變?yōu)樯F,但在聯(lián)合企業(yè)中,一部分鐵可能要用于生產(chǎn)鑄件,從而需經(jīng)過鑄造過程,同時(shí),高爐可能用于轉(zhuǎn)煉成鋼,這個(gè)過程也在聯(lián)合企業(yè)中實(shí)現(xiàn)。事實(shí)上在鋼鐵企業(yè)中有一個(gè)獨(dú)立的被稱為鑄錠的部門。在一般鑄鐵行業(yè)中,生鐵的再熔化也是一個(gè)精煉過程。有色金屬鑄造的熔煉過程可能需要添加金屬或其他物質(zhì),形成合金冶煉過程。
輕合金鑄造 輕合金鑄造主要是使用鋁合金和鎂合金,這類合金中常含有少量的、在一定條件下會發(fā)出有毒煙氣的金屬。若合金中含有這種成分,則應(yīng)對釋放的氣體進(jìn)行分析,以確定其組分。
在鋁和鎂鑄造車間,一般在坩堝爐中進(jìn)行熔化,常用燒煤氣或燒油的坩堝爐,,偶爾也有坩堝電爐。坩堝頂部周圍最好有排氣口,以排除煙氣。對于燒油的坩堝爐,因燃燒器有缺陷而造成的不完全燃燒會導(dǎo)致不完全燃燒的產(chǎn)物釋放至空氣中。使用含硫量高的燃料時(shí),會使空氣中的二氧化硫達(dá)到危險(xiǎn)濃度,所以應(yīng)使用含硫量低的燃料或確保有良好的通風(fēng)。爐煙可能含有復(fù)雜的烴類化合物,其中有的具有致癌性。在清理熔爐和煙道時(shí),也會暴露于五氧化二釩中,五氧化二釩是聚積在由油質(zhì)沉積物而形成的爐煙灰內(nèi)。
常用熒石作為熔鋁的助熔劑,因此會有大量氟化物粉塵釋放至周圍環(huán)境。在有些情況下,曾用氯化鋇作為鎂合金的助熔劑,氯化鋇具有較強(qiáng)的毒性,故使用時(shí)必須倍加注意。輕合金偶爾也用二氧化硫或氯(或可分解出氯的獨(dú)特化合物)進(jìn)行脫氧,這項(xiàng)作業(yè)需配備排氣通風(fēng)和呼吸保護(hù)器。為了降低鑄型內(nèi)熱金屬的冷卻速度,可將一種