第五节 铸造安全技术

　　铸造作为一种金属热加工工艺，将熔融金属浇注、压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能铸件的方法。铸造作业一般按造型方法来分类，习惯上分为普通砂型铸造和特种铸造。

　　铸造设备就是利用这种技术将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的能用到的所有机械设备。铸造设备主要包括：

　　(1)砂处理设备，如碾轮式混砂机、逆流式混砂机、叶片沟槽式混砂矶、多边筛等。

　　(2)有造型造芯用的各种造型机、造芯机，如高、中、低压造型机、抛砂机、无箱射压造型机、射芯机、冷和热芯盒机等。

　　(3)金属冶炼设备，如冲天炉、电弧炉、感应炉、电阻炉、反射炉等。

　　(4)铸件清理设备，如落砂机、抛丸机、清理滚筒机等。

　　一、铸造作业危险有害因素

　　铸造作业过程中存在诸多的不安全因素.可能导致多种危害，需要从管理和技术方面采取措旒，控制事故的发生，减少职业危害。

　　1.火灾及爆炸

　　红热的铸件、飞溅铁水等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。

　　2灼烫

　　浇注时稍有不慎，就可能被熔融金属烫伤;经过熔炼炉时，可能被飞溅的铁水烫伤;经过高温铸件时，也可能被烫伤。

　　3.机械伤害

　　铸造作业过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人的违章操作等，都可导致机械伤害。如造型机压伤，设备修理时误启动导致砸伤、碰伤。

　　4高处坠落

　　由于工作环境恶劣、照明不良，加上车间设备立体交叉，维护、检修和使用时，易从高处坠落。

　　5尘毒危害

　　在型砂、芯砂运输、加工过程中，打箱、落砂及铸件清理中，都会使作业地区产生大量的粉尘，因接触粉尘、有害物质等因素易引起职业病。冲天炉、电炉产生的烟气中含有大量对人体有害的一氧化碳，在烘烤砂型或砂芯时也有二氧化碳气体排出;利用焦炭熔化金属，以及铸型、浇包、砂芯干燥和浇铸过程中都会产生二氧化硫气体，如处理不当，将引起呼吸道疾病。

　　6噪声振动

　　在铸造车间使用的震实造型机、铸件打箱时使用的震动器，以及在铸件清理工序中，利用风动工具清铲毛刺，利用滚筒清理铸件等都会产生大量噪声和强烈的振动。

　　7高温和热辐射

　　铸造生产在熔化、浇铸、落砂工序中都会散发出大量的热量，在夏季车间温度会达到40℃或更高，铸件和熔炼炉对工作人员健康或工作极为不利。

　　二、铸造作业安全技术措施

　　由于铸造车间的工伤事故远较其他车间为多，因此，需从多方面采取安全技术措施。

　　(一)工艺要求

　　l工艺布置

　　应根据生产工艺水平、设备特点、厂区场地和厂房条件等，结合防尘防毒技术综合考虑工艺设备和生产流程的布局。污染较小的造型、制芯工段在集中采暖地区应布置在非采暖季节最小频率风向的下风侧，在非集中采暖地区应位于全面最小频率风向的下风侧。砂处理、清理等工段宜用轻质材料或实体墙等设施与其他部分隔开;大型铸造车间的砂处理、清理工段可布置在单独的厂房内。造型、落砂、清砂、打磨、切割、焊补等工序宜固定作业工位或场地，以方便采取防尘措施。在布置工艺设备和工作流程时，应为除尘系统的合理布置提供必要条件。

　　2.工艺设备

　　凡产生粉尘污染的定型铸造设备(如混砂机、筛砂机、带式运输机等)。制造厂应配置密闭罩，非标准设备在设计时应附有防尘设施。型砂准备及砂的处理应密闭化、机械化。输送散料状干物料的带式运输机应设封闭罩。混砂不宜采用扬尘大的爬式翻斗加料机和外置式定量器，宜采用带称量装置的密闭混砂机。炉料准备的称量、送料及加料应采用机械化装置。

　　3工艺方法

　　在采用新工艺、新材料时，应防止产生新污染。冲天炉熔炼不宜加萤石。应改进各种加热炉窑的结构、燃料和燃烧方法，以减少烟尘污染。回用热砂应进行降温去灰处理。

　　4.工艺操作

　　在工艺可能的条件下，宜采用湿法作业。落砂、打磨、切割等操作条件较差的场合，宜采用机械手遥控隔离作业。

　　(1)炉料准备。炉料准备包括金属块料(铸铁块料、废铁等)、焦炭及各种辅料。在准备过程中最容易发生事故的是破碎金属块料。

　　(2)熔化设备。用于机器制造工厂的熔化设备主要是冲天炉(化铁)和电弧炉(炼钢)。

　　冲天炉熔炼过程是：从炉顶加料口加入焦炭、生铁、废钢铁和石灰石，高温炉气上升和金属炉料下降，伴随着底焦的燃烧，使金属炉料预热和熔化以及铁水过热，在炉气和炉渣及焦炭的作用下使铁水成分发生变化。所以，其安全技术主要从装料、鼓风、熔化、出渣出铁、打炉修炉等环节考虑。

　　(3)浇注作业。浇注作业一般包括烘包、浇注和冷却三个工序。浇注前检查浇包是否符合要求.升降机构、倾转机构、自锁机构及抬架是否完好、灵活、可靠;浇包盛铁水不得太满，不得超过容积的80%，以免洒出伤人}浇注时，所有与金属溶液接触的工具，如扒渣棒、火钳等均需预热，防止与冷工具接触产生飞溅。

　　(4)配砂作业。配砂作业的不安全因素有粉尘污染;钉子、铁片、铸造飞边等杂物扎伤;混砂机运转时，操作者伸手取砂样或试图铲出型砂，结果造成被打伤或被拖进混砂机等。

　　(5)造型和制芯作业。制造砂型的工艺过程叫做造型，制造砂芯的工艺过程叫做制芯。生产上常用的造型设备有震实式、压实式、震压式等，常用的制芯设备有挤芯机、射芯机等。很多造型机、制芯机都是以压缩空气为动力源，为保证安全，防止设备发生事故或造成人身伤害，在结构、气路系统和操作中，应设有相应的安全装置，如限位装置、联锁装置、保险装置。

　　(6)落砂清理作业。铸件冷却到一定温度后，将其从砂型中取出，并从铸件内腔中清除芯砂和芯骨的过程称为落砂。有时为提高生产率，若过早取出铸件，因其尚未完全凝固而易导致烫伤事故。

　　(二)建筑要求

　　铸造车间应安排在高温车间、动力车间的建筑群内，建在厂区其他不释放有害物质的生产建筑的下风侧。

　　厂房主要朝向宜南北向。厂房平面布置应在满足产量和工艺流程的前提下同建筑、结构和防尘等要求综合考虑。铸造车间四周应有一定的绿化带。

　　铸造车间除设计有局部通风装置外，还应利用天窗排风或设置屋顶通风器。熔化、浇注区和落砂、清理区应设避风夭窗。有桥式起重设备的边跨，宜在适当高度位置设置能启闭的窗扇。

　　(三)除尘

　　1炉窑

　　(1)炼钢电弧炉。排烟宜采用炉外排烟、炉内排烟、炉内外结合排烟。通风除尘系统的设计参数应按冶炼氧化期最大烟气量考虑。电弧炉的烟气净化设备宜采用干式高效除尘器。

　　(2)冲天炉。冲天炉的排烟净化宜采用机械排烟净化设备，包括高效旋风除尘器、颗粒层除尘器、电除尘器。

　　2破碎与碾磨设备

　　颚式破碎机上部，直接给料，落差小于1m时，可只做密闭罩而不排风。不论上部有无排风，当下部落差大于等于lm时，下部均应设置排风密封罩。球磨机的旋转滚筒应设在全封闭罩内。