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铸造职业危害分析

  
评论: 更新日期:2015年09月19日

        在修整型芯时,可能需要使用锉刀,进行锉削作业时会产生较多粉尘,以致有引起尘肺的危险,锉型芯的工人应戴手套,以防手部擦伤。
        许多用于制作铸型的工艺,也适用于制造型芯,这些工艺可分为三类:热固法、自硬法、气体硬化法。在这些工艺过程中用作粘结剂或与粘结剂混合的材料有: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、有机磺酸,以及在最近研制成的SO2工艺中使用的丁酮过氧化物和许多其他有机化合物。用热固法(空气固化、壳型造型、热芯盒和传统的型芯粘结)制成的型芯能产生许多热降解产物,必须注意,避免过多暴露于这种未经调查研究过的化合物中。在用冷态自硬法及气体硬化法制芯时,也要采用与铸型制作相同的预防措施,因为两者产生的危害在许多方面都很相似。有一种既可用于制作型芯,又可用于制作铸型,且使用方便的工艺,即气雾冷芯盒法或称阿西兰特法。这是一种气体硬化法,是用一种树脂--通常是聚氨酯--与二异氰酸酯相混合,然后用胺作吹气处理,使用的胺通常是三乙胺或二甲基乙胺,以促使交联固化反应。常用的是桶装出售的胺,是一种无色的液体,有强烈的氨味,其蒸气比空气重,故总是沉积在靠近地面处,具有非常现实的火灾和爆炸危险,必须十分小心对待,特别是在成批贮存该材料的场所尤应注意。这些胺的生理作用主要是影响中枢神经系统,能造成痉挛、瘫痪,有时会导致死亡。当眼睛或皮肤接触到胺时,抢救措施应是首先用大量清水至少冲洗15分钟,并立即进行医疗。在气雾冷芯盒法中所用的胺呈蒸气状,由于有泄漏的可能,因而更加危险,在处理这种材料时,必须倍加小心,并应安装适当的排风设备,以排除工作区内的烟气。
        落砂 熔融金属注入已合箱的、有时还带有型芯的铸型内,经冷却后,必须取出毛坯铸件。这是一个噪声很大的工序,它所产生的等效连续声级大大超过建议的8小时工作制条件下的声级值90分贝。如果实际上无法降低噪声,则应提供听力保护用具。通常用振击法使铸件脱离铸型的主体。把砂箱、铸型和铸件放在振动的格栅子台上,突然撞击和持续振动可振落大部分砂,这些砂通过格栅落入一漏斗内或落在输送带上,可用磁铁进行分离,然后重新研磨、处理、供再使用,或者堆放起来。接着,取出铸件,并转入落砂作业的下一阶段。由于型砂已与近1500℃温度的熔融金属接触,因而变得十分干燥,更易产生粉尘。如果铸型中或型芯中曾使用过树脂或油,则在落砂阶段仍然存在热分解产物。金属本身和砂一样仍然很热。若可能存在眼睛受热砂损伤的危险,则应配备和使用护目用品。铸造厂落砂工段应严格坚持常规的保管整理工作。对工作疏忽的人灼热的金属大件会构成很大的危险。人所共知,铸铁车间发生的事故中,最常见的是绊倒、跌撞在车间内到处堆放的物件上。如果物件正好是凹凸不平或灼热的金属件,或者周围堆放着大量干而滑的砂料,则问题更为严重。
        铸件清理 这是一道去除多余金属以留下最后成品铸件的工序,包括磨削、喷丸、水力或水喷砂清理、滚筒清理、切除浇注口、敲铲等作业。
        在这些修整作业中,第一步是去除浇注口,相对于最后成品铸件来说,浇注在铸型中的金属可能有一半是多余的,这部分多余金属对铸造过程本身却至关重要。铸型显然必须注满金属,以确保铸件的完整。为了使铸型的各个部位以正确的次序固化,铸型内有一冒口,冒口主要是一个有时是相当大的容筒或型腔,以确保有足够的压头,产生正确的金属分布。金属是通过浇口注入型腔及其相关的冒口,浇口是浇注槽和铸件座之间的金属溶液的垂直通道。浇口通常可在落砂阶段去除,但有时铸件的性质决定这部分工作只能作为一独立的清理或修整作业。如果是单独进行,则切除浇口是用手工操作,通常用榔头敲击铸件。为了降低噪声,可用包有橡皮的榔头代替金属榔头,输送器也衬以类似的防噪声橡皮。操作过程中,可能有热金属碎片飞出的危险,在这种情况下,应向工人提供护目用品,工人必须使用护目用品,并妥加保养。扔弃浇口时不可大意,因为浇口上的粗糙毛剌也会带来危险。通常,浇口应运回至熔炉车间加料区,不可积存在铸造车间的浇口切除作业区。浇口切除后(有时在切除前),多数铸件要经过清砂过程,将不需要的表面粘砂清除,这还可改善铸件表面的光洁程度。一种旧式的但仍在沿用的清砂方法是滚筒清理。铸件被放入一滚筒内,有时还放入一些小块铸铁,以提高清理效果。转动滚筒,铸件通过磨擦进行清理,可以获得擦亮的表面。显然,这一方法仅适用于不易损坏的小铸件。滚筒需转动30分钟左右,会发出较高噪声。可能需要封闭罩,封闭罩也能提供局部通风,搬动许多金属块也有发生危险的可能性。如果是用手工向滚筒加料,则应穿载防护用品,因为即使是极小的金属块也足以带来大量的人身危害。
        可以用水力或水喷砂、或用压力喷丸来清除铸件表面的粘砂,这些方法是使铸件受到高压水流或铁丸或钢丸流的喷射。曾使用过喷砂法进行清理,但目前在英国已被禁止使用,因为在摩擦过程中,砂粒变得越来越细,从而使砂粒中可吸入部分不断增加,有形成尘肺的危险。水或丸粒是通过喷枪射出,如果操作不当,会对人身构成危险。对所有进行喷丸作业的封闭室(喷丸作业必须在与外界隔绝的封闭空间进行)应经常进行定期检查,确保吸尘系统工作正常,无漏泄现象,以免丸粒或水进入铸造车间内。喷丸工人的头盔型式应由工厂主任监察员批准,并应对头盔进行良好的保养。最好能在喷丸室门上张贴警示通告,告诉职工室内正在进行喷丸作业,未经许可不得入内。在有些情况下,可以门上装设与喷丸驱动电动机相连接的延迟螺栓,使在进行喷丸作业时,门不能打开。
        多数铸件是用无气抛丸法进行清理,丸粒通过离心力抛向铸件,所以不需要操作人员留在抛丸装置处。如属这种装置,常采用抽吸方法清除钢丸,只有当喷丸室或风机或集丸器发生故障或功能降低时,才会发生粉尘问题(见铸件清理)。
       
         
       
        其他
        铸模制作 这是按与成品铸件的相同外形来制作模型的工序。传统的铸模是木模,但现今常用金属、塑料和泡沫塑料制作模型。铸模和铸件尺寸不完全相同,因为金属在铸型内会有收缩,必须为这一收缩留有余量。铸模制作是技术性很强的工作,制模工应具有将二维平面设计图转化为三维的立体形象的能力。制模车间是铸造厂中唯一的、在工人职业噪声暴露方面应受法定要求约束的车间。在制模车间应采取一切合理可行的措施,以最大限度地降低噪声,并且必须配备合适的听力保护用品。应使职工认识到使用听力保护用品的好处。
        木工电锯和电刨是产生危险的明显来源,而且往往很难在不影响机器功能的情况下安装有效的防护装置。所有工人必须谙熟正常的操作步骤,还应了解这项工作固有的危险性。
        凡是锯木的地方总会有令人厌恶的木屑,应设置有效的通风系统以消除木模车间空气中的木屑。过去有些使用硬木的必威体育官方网站 中,锯片产生的热量会引起木材中天然树脂的热降解,这种热降解与某种类型的癌症有关。但在铸造必威体育官方网站 ,还不致造成危害。
        起重机和起重工 铸铁作业中有数道工序均需使用起重机,如用于冲天炉加料或在铸铁工段内用于搬运重物。应仔细选择和培训起重机驾驶员和起重工,因为由于他们一人的失误,不仅会对其本人、也会给铸铁车间内其他工人带来严重后果。起重机驾驶员和起重工应谙熟搬运作业中使用的正确信号。
        电气作业 电气作业的危险,并非是铸造必威体育官方网站 所特有,但铸造必威体育官方网站 中大量使用电动设备。重要的一点是所有职工都应熟悉电气设备上的各种标记,并应教育他们采用各种安全方法,确保在维修工作开始前将电源切断。还要求职工学会如何救护触电人员。所有电工和监督人员均应学会进行人工呼吸,因为一旦发生因触电而停止呼吸的情况,必须进行抢救。
        油漆 有些铸件在发送给客户前必须涂以油漆,浸漆和喷漆两种方法都可用于铸件油漆。如果是酒精基油漆,则应采取措施确保排除油漆作业区的气体。有些油漆还有引起火灾的危险,对此,工作人员应倍加小心,并严禁在作业区吸烟。若采用这类油漆,最好是从大容器中取出少量油漆放在作业处供使用,而把大容器放在离作业区有一定距离的场所。
        金属型铸造工艺 铸造工业的一项重要发展是用金属铸型进行浇注,如压铸工艺。采用这种工艺的铸模制作在很大程度上已是技术制造工艺,实质上是制作阴模的作业。为此,制模作业中的大多数危险可以消除,型砂构成的危害也被排除,但代之而起的是由于在压模或铸型上涂敷某种耐火材料而带来一定程度的危险。现代铸造作业中,砂芯的使用日益增多,在此情况下,型砂铸造的粉尘危害依然存在。
        机械化铸造 机械化铸造采用与传统铸铁相同的基本方法。若用机器完成造型,且铸件通过喷丸或水喷砂进行清理,则机器通常具有内装式粉尘控制装置,从而减少粉尘危害。但是,型砂常放在敞开的皮带传送器上从一处运至另一处,转运点处和砂易溢出处可能成为导致空气中大量粉尘的污染源。鉴于机械化铸造的生产率较高,因此空气中的粉尘量会比常规铸造作业的粉尘量更高。为解决粉尘问题,正常的做法是,在转运点和皮带传送器上方安装排风罩,并进行严格的整理保管工作。有时气力输送系统较为经济,并可构成一种不散发粉尘的输送系统。
        铸钢 铸钢厂的生产模式与铸铁厂相似。但铸钢要求的金属温度高得多。这说明,用有色眼镜保护眼睛至关重要。铸型中的二氧化硅受热以后变成鳞石英或方石英,它们是晶体二氧化硅的两种形态,对肺部特别有害。砂往往烧结在铸件上,必须用机械方法去除,这样会产生有害的粉尘,故有效的排尘系统和呼吸保护器是必不可少的措施。
        虽然,将已成固态的金属铸锭或生铁重新熔化可以认为是金属铸造业的起始工序,但在大型联合企业中,钢铁生产已与铸造作业紧密结合,很难划分。例如炼铁厂可将其高炉产品全部变为生铁,但在联合企业中,一部分铁可能要用于生产铸件,从而需经过铸造过程,同时,高炉可能用于转炼成钢,这个过程也在联合企业中实现。事实上在钢铁企业中有一个独立的被称为铸锭的部门。在一般铸铁必威体育官方网站 中,生铁的再熔化也是一个精炼过程。有色金属铸造的熔炼过程可能需要添加金属或其他物质,形成合金冶炼过程。
        轻合金铸造 轻合金铸造主要是使用铝合金和镁合金,这类合金中常含有少量的、在一定条件下会发出有毒烟气的金属。若合金中含有这种成分,则应对释放的气体进行分析,以确定其组分。
        在铝和镁铸造车间,一般在坩埚炉中进行熔化,常用烧煤气或烧油的坩埚炉,,偶尔也有坩埚电炉。坩埚顶部周围最好有排气口,以排除烟气。对于烧油的坩埚炉,因燃烧器有缺陷而造成的不完全燃烧会导致不完全燃烧的产物释放至空气中。使用含硫量高的燃料时,会使空气中的二氧化硫达到危险浓度,所以应使用含硫量低的燃料或确保有良好的通风。炉烟可能含有复杂的烃类化合物,其中有的具有致癌性。在清理熔炉和烟道时,也会暴露于五氧化二钒中,五氧化二钒是聚积在由油质沉积物而形成的炉烟灰内。
        常用荧石作为熔铝的助熔剂,因此会有大量氟化物粉尘释放至周围环境。在有些情况下,曾用氯化钡作为镁合金的助熔剂,氯化钡具有较强的毒性,故使用时必须倍加注意。轻合金偶尔也用二氧化硫或氯(或可分解出氯的独特化合物)进行脱氧,这项作业需配备排气通风和呼吸保护器。为了降低铸型内热金属的冷却速度,可将一种会引起高度放热反应的混合物质(通常是铝和氧化铁)放在铸型冒口上。这种“热”混合物将发出浓密的烟气,实践中发现,这种烟气并无毒性。当烟气呈棕色时,人们可能会引起警觉,怀疑产生氮氧化物,但这种怀疑并无根据。在修整铝和镁的铸件时所产生的铝微粒有造成火灾的危险,因此应该用湿法收集铝粉尘。虽然铝微粒被认为对呼吸有害(铝尘病),但在铸造业中未曾有过这种病例的报道。
        镁铸件的生产可能带来很大的火灾和爆炸的潜在危险。熔融的镁会着火,除非它与大气之间有一防护隔层,熔融的硫被广泛用作防护隔层。用手把硫黄粉加入熔埚内的翻砂工常会患皮炎,因此,他们应戴由防火纤维制成的手套。由于硫与金属接触会不断燃烧,散发出大量二氧化硫。在有可能超过建议的容许浓度的场所,尽管认为工人在这种环境中暴露几个星期即能“习惯”,但仍应安装排风设备。应使工人了解坩埚或浇包内熔融的镁有着火的危险,应教育工人懂得一定量的金属突然燃烧会带来极端危险的后果是:可能生成大量微小颗粒的氧化镁烟雾,从而产生一层不能穿越的雾层,这会引起人们的恐慌,妨碍救火。所有从事镁铸造的工人均应穿着防火材料制成的防护服。沾有镁尘的衣服不应存放在没有湿度控制的更衣箱内,否则可能发生自燃。镁铸造车间的铸型修整作业还广泛使用滑石粉,故应采取粉尘控制措施,以防止引起滑石肺,一般采用渗油法和撒粉法检查轻合金铸件的裂缝。为了提高这些检查方法的效果,现已采用染色工艺,但发现有些红色颜料会被汗珠吸收和排汇,弄脏工作人员的衣服。虽然这种情况会令人不快,但未发现对健康有任何影响。
        铜基合金的铸造 在铸造黄铜、青铜等铜基合金时,应注意用于合金的金属有散发有毒烟气的可能。某些重型合金含有镉,熔化铅青铜时会产生达到危险浓度的铅雾。在清炉和清除熔渣时,铅的危害尤其严重。
        锌和铜(青铜的组成成分)的烟雾是引起金属烟雾热(见专立条目)的最普通的原因,这种情况在接触镁、铝、锑等金属的翻砂工中也曾有发现。
        压铸 压铸机带来的各种危险与动力压力机的危险相仿。此外,工人还可能暴露于压模润滑油的油雾之中,因此,必须保护工人避免吸入这种油雾,并不穿被油浸透的衣服以免发生危险。用于压铸机中的防火液压油可能含有毒性的有机磷化合物,因而在维修液压系统时应特别注意。
        锌是一种普通的压铸金属,应不断控制金属烟雾热的危害。
        精密铸造 精密铸造中的一个主要工艺是熔模铸造或称失蜡铸造工艺。这种工艺是用造型蜡注入模具内制成熔模,而后涂上细的耐熔粉末形成铸型型壳,而熔模在浇注前被熔化或被浇注的金属熔化。
        脱蜡必然会有明火燃烧危险,故脱蜡炉必须有足够的通风。
       
         
        曾有应用三氯乙烯以去除蜡的最后残迹,但会引起下列危险:溶剂可能积聚在铸型的凹陷处,或被耐熔材料吸收,并在浇注时蒸发或分解。曾企图用掺以石棉的熔模铸造耐熔材料。但铸造厂很难对这种材料采取有效的安全防护措施,因此必须放弃在混合物中掺入石棉的作法。
       
       
       

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