《生产技术》知识点（3）

铸造安全技术

 1：铸造的危险有害因素 ★

 

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施，控制事故的发生，减少职业危害。

 

（一）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。

 

（二）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。

 

（三）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。

 

（四）高处坠落

因工作环境恶劣、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。

 

（五）尘毒危害

在型砂、芯砂运输、加工过程，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。

 

（六）噪声振动

在铸造车间使用的振实造型机、铸件打箱时使用的振动器，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。

 

（七）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。

 

 2：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 

1.工艺布置

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、制芯工段应位于全年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、带式输送机等），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输送机应设封闭罩。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）。 

（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作造型，制造砂芯的工艺过程叫作制芯。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、清理区应设避风天窗。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。当粉尘的排放浓度在400～600mg/m2时，最好利用自然通风和喷淋装置进行排烟净化。

 

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，当下部落差大于或等于1m时，下部均应设置排风密封罩。球磨机的旋转滚筒应设在全密闭罩内。

 

3.砂处理设备、筛选设备、输送设备

以上所列设备及制芯、造型、落砂及清理、铸件表面清理等均应通风除尘。

 

锻造安全技术

 

 

 1：锻造的危险有害因素★

在锻造生产中易发生的伤害事故，按其原因可分为3种：

（1）机械伤害。锻造加工过程中，机械设备、工具或工件的非正常选择和使用，人违章操作等，都可导致机械伤害。如锻锤锤头击伤；打飞锻件伤人；辅助工具打飞击伤；模具、冲头打崩、损坏伤人；原料、锻件等在运输过程中造成的砸伤；操作杆打伤、锤杆断裂击伤等。

（2）火灾爆炸。红热的坏料、锻件及飞溅氧化皮等一旦遇到易燃易爆物品，极易引发火灾和爆炸事故。

（3）灼烫。锻造加工坏料常加热至800-1200℃，操作者一旦接触到红热的坯料、锻件及飞溅氧化皮等，必定被烫伤。

 

 2：锻造的安全技术措施★★

 

锻压机械的结构不但应保证设备运行中的安全，而且应能保证安装、拆卸和检修等各项工作的安全；此外，还必须便于调整和更换易损件，便于对在运行中应取下检查的零件进行检查。

 

（1）锻压机械的机架和突出部分不得有棱角或毛刺。

（2）外露的传动装置（齿轮传动、摩擦传动、曲柄传动或皮带传动等）必须有防护罩。防护罩需用铰链安装在锻压设备的不动部件上。

（3）锻压机械的启动装置必须能保证对设备进行迅速开关，并保证设备运行和停车状态的连续可靠。

（4）启动装置的结构应能防止锻压机械意外地开动或自动开动。

较大型的空气锤或蒸汽一空气自由锤一般是用手柄操纵的，应该设置简易的操作室或屏蔽装置。

模锻锤的脚踏板应置于某种挡板之下，操作者需将脚伸入挡板内进行操纵。

设备上使用的模具都必须严格按照图样上提出的材料和热处理要求进行制造，紧固模具的斜模应经退火处理，锻锤端部只允许局部淬火，端部一旦卷曲，则应停止使用或修复后再使用。

（5）电动启动装置的按钮盒，其按钮上需标有“启动”“停车”等字样。停车按钮为红色，其位置比启动按钮高10～12mm。

（6）高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐，以消除水击现象，降低突然升高的压力。

（7）蓄力器通往水压机的主管上必须装有当水耗量突然增高时能自动关闭水管的装置。

（8）任何类型的蓄力器都应有安全阀。安全阀必须由技术检查员加铅封，并定期进行检查。

（9）安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内。

（10）安设在独立室内的重力式蓄力器必须装有荷重位置指示器，使操作人员能在水压机的工作地点上观察到荷重的位置。

（11）新安装和经过大修理的锻压设备应该根据设备图样和技术说明书进行验收和试验。

（12）操作人员应认真学习锻压设备安全技术操作规程，加强设备的维护、保养，保证设备的正常运行。

 

随堂测试

 

【2020】1.冲天炉、电炉是铸造作业中的常用金属冶炼设备，在冶炼过程会产生大量危险有害气体。下列危险有害气体中，属于电炉运行过程中产生的是（    ）。

A.氢气 

B.甲烷

C.一氧化碳 

D.二氧化硫

【参考答案】C

 

【2020】2.铸造作业过程存在诸多危险有害因素，发生事故的概率较大。为预防事故，通常会从工艺布置，工艺设备、工艺操作、建筑要求等方面采取相应的安全技术措施，下列铸造作业的安全技术措施中，错误的是（    ）。

A.大型铸造车间的砂处理、清理工段布置在单独厂房内

B.铸造车间熔化、浇注区和落砂、清理区设避风天窗

C.浇包盛装铁水的体积不超过浇包容积的85%

D.浇注时，所有与金属溶液接触的工具均需预热

【参考答案】C

 

【2019】3.铸造作业工程中存在诸多的不安全因素，因此应从工艺、建筑、除尘等方面采取安全技术措施，工艺安全技术措施包括：工艺布置、工艺设备、工艺方法、工艺操作。下列安全技术措施中，属于工艺方法的是（    ）。

A.浇包盛铁水不得超过容积的80%

B.球磨机的旋转滚筒应设在全封闭罩内

C.大型铸造车间的砂处理工段应布置在单独的厂房

D.冲天炉熔炼不宜加萤石

【参考答案】D

 

【2018】4.为降低铸造作业安全风险,在不同工艺阶段应采取不同的安全操作措施。下列铸造作业各工艺阶段安全操作的注意事项中,错误的是（    ）。

A.配砂时应注意钉子、铸造飞边等杂物伤人

B.落砂清理时应在铸件冷却到一定温度后取出

C.制芯时应设有相应的安全装置

D.浇注时浇包内盛铁水不得超过其容积的85%

【参考答案】D

 

【2018】5.区别于3D打印造型，金属铸造是一种传统的金属热加工造型工艺，主要包括砂处理、造型、金属熔炼、浇铸、铸件处理等工序。关于铸造工艺安全健康措施的说法，正确的有（    ）。

A.铸造工艺用球磨机的旋转滚筒应设在全密闭罩内

B.铸造车间应布置在厂区不释放有害物质的生产建筑物的上风侧

C.铸造用熔炼炉的烟气净化设备宜采用干式高效除尘器

D.铸造工艺用压缩空气的气罐、气路系统应设置限位、连锁和保险装置

E.铸造工艺用颚式破碎机的上部直接给料，落差小于1m时，可只做密闭罩而不排风

【参考答案】 ADE

 

【2018】6.铸造作业存在火灾、爆炸、灼烫、机械伤害、高处坠落、尘毒危害、噪声振动高温和热辐射等多种危险有害因素。为了保障铸造作业的安全，应从工艺、操作等方面全面考虑。下列铸造作业的安全要求中，正确的是（    ）。

A.冲天炉熔炼应加萤石以减少污染

B.铸造厂房宜东西方向布局

C.造型、制芯工段应布置在最小频率风向的下风侧

D.造型、落砂,清砂、打磨、切割、焊补等工序不宜固定作业工位

【参考答案】C

 

【2020】7.锻造是金属压力加工的方法之一，是机械制造的一个重要环节，可分为热锻、温锻和冷锻。锻造机械在加工过程中危险有害因素较多。下列危险有害因素中，属于热锻加工过程中存在的危险有害因素有（    ）。

A.火灾 

B.机械伤害

C.刀具切割             

D.爆炸

E.灼烫

【参考答案】ABDE

 

【2019】8.锻造加工过程中，当红热的坯料、机械设备、工具等出现不正常情况时，易造成人身伤害。因此，在作业过程中必须对设备采取安全措施加以控制。关于锻造作业安全措施的说法，错误的是（    ）。

A.外露传动装置必须有防护罩    

B.机械的突出部分不得有毛刺

C.锻造过程必须采用湿法作业    

D.各类型蓄力器必须配安全阀

【参考答案】C

 

【2019】9.锻造机械的结构不但应保证设备运行中的安全，而且应能确保安装、拆卸和检修等环节的人身安全。因此，在锻造机械上采取了很多安全措施，保证操作人员的安全。关于锻造机械安全技术措施的说法，正确的有（    ）。

A.启动装置的结构应能防止锻造机械意外动作

B.大修后的锻造设备可以直接使用

C.高压蒸汽管道上必须装有安全阀和凝结罐

D.模锻锤的脚踏板应置于挡板之上

E.安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内

【参考答案】ACE

 

【2017】10.锻造机械的结构不仅应保证设备运行中的安全，而且还应保证安装、拆卸和检修工作的安全，下列关于锻造机械安全要求的说法中，错误的是（    ）。

A.安全阀的重锤必须封在带锁的锤盒内

B.锻压机械的机架和突出部分不得有棱角和毛刺

C.启动装置的结构应能防止锻压机械意外地开动或自动开动

D.较大型的空气锤或蒸汽一空气自由锤一般是自动操纵的

【参考答案】D