Требования безопасности при плавке цветных металлов и сплавов

 

       При плавке цветных металлов наиболее частыми травмами являются ожоги, поражение электрически током и ушибам. Основная причина ожогов - выбросы металла в процессе плавки и заливки метала в формы. Поэтому правилами техники безопасности предусмотрены сушка и подогрев: шихты при заливке и загрузке в жидкую выну, флюсов, модификаторов, легирующих добавок, плавильного инструмента и форм.

       Часто причина выбросов металла являются выход из строя систем водяного охлаждения, уход металла из плавильных печей при самопроизвольном наклоне их и в результате разрушения тиглей или футеровки (ГОСТ 12.2.007.9-88 и ГОСТ 12.2.007.10-87).

       Печи с системами водяного охлаждения должны быть оборудованы блокировочными устройствами, отключающими электропитание при падении давления воды или прекращении ее подачи во время плавки (ГОСТ 12.2.007.9-88 и ГОСТ 12.2.007.10-87).

       При плавке титана и других тугоплавких металлов в вакуумно - заливочных установках имеется опасность выбросов металла при прогорании стенок водоохлаждаемых тиглей или нарушении их герметичности. Поэтому для наклоняющихся печей предусматривают ограничители наклона и блокировку для автоматического отключения механизма поворота.

       Пульты управления плавильных печей устанавливают в таких местах, чтобы плавильщик не мог видеть струю металла, идущую из печи, и крановщика. Щиты и пульты оборудуют световыми и звуковыми сигнализирующими устройствами. Воронки для слива охлаждающей воды располагают в таких местах, чтобы струи воды плавильщик видел на рабочем месте.

       При плавке магниевых сплавов следует соблюдать меры безопасности от возгорания и взрывов. Магниевые сплавы в зависимость от химического состава загораются на воздухе при 400-500°С; сухая пыль магния и его сплавов воспламеняется со взрывом при 400-480°С, а влажная - при 360-380°С. Хранить стружку и опилки следует небольшими порциями в специальных закрытых контейнерах. Мелкую пыль сжигают в специально отведенных местах.

       При плавке сплавов в электропечах промышленной частоты и высококачественных необходимо, чтобы все операции, связанные с прикосновением к тиглю или жидкому металлу, осуществлялась только при снятом напряжении с нагревателей. При обслуживании электроплавильных установок высокого напряжения (электронно - лучевых, зонной плавки и др.) необходимо соблюдать особые правила. Поражение электрическим током часто происходит при замыкании на корпус печи и случайном прикосновении, если отсутствует заземление (ГОСТ 12.11031-81).

       Электромагнитные поля, возникающие при плавке металлов в высокочастотных печах, являются профессиональной вредностью (влияют на нервную и сердечно - сосудистую системы, органы зрения и другие органы). Санитарными нормами СН 848-72 и ГОСТ 12.1.006-86 предусмотрена защита на частотах 0,1-30 МГц. Установки мощностью 30кВт и более размещают в отдельных звукоизолированных помещениях, индукторы необходимо экранировать.

       При плавке тяжелых цветных металлов нельзя применять средства рафинирования, содержащие нитраты и сульфаты и одновременно сильно восстановительные составляющие, например древесный уголь, в противном случае образуются газообразные оксиды азота и серы, реагирующие с водой с образованием азотной и серной кислот. Следует включить флюсы, содержащие хлор и окись углерода, которые образуют при смещении токсичный газ фосфоген, ПДК которого 0,5 мг/м3.

       Нельзя применять одновременно при плавке медных сплавов для обработки средства, содержащее сильно окисляющие добавки и хлориды, так как при температурах 1100-1200°С образуется свободный хлор. Удаление этих газов следует проводить, применяя вентиляцию и улавливание.

       При выплавке и разливке сплавов, содержащих уран и торий, кроме общих правил безопасности, необходимо предусмотреть меры по защите работающих от радиоактивного излучения согласно требованиям НРБ - 76/87 и ОСП - 72/79.

       Требования безопасности при литье по выплавляемым моделям и в гипсовые формы. При производстве отливок по выплавляемым моделям в литейных цехах должны быть выделены в изолированные помещения следующие производственные операции: приготовление модельного состава и изготовление моделей;

приготовление наполнительных смесей, формовка и выбивка отливок;

выплавление моделей, прокалка форм, плавка и заливка металла;

очистка отливок, отделение отливок от литников.

       Столы для приготовления модельного состава должны быть обнаружены вытяжными шкафами. Скорость движения воздуха в рабочем проеме - не менее 5м/с. Загружать плавильные установки компонентами модельного состава следует не более чем на 0,75 объема ванны.

       Стеллажи для сушки моделей с нанесенным слоем огнеупорного покрытия должны быть оборудованы вентилируемыми укрытиями, скорость воздуха в рабочем проеме укрытия должна быть не менее 0,5м/с.

       При изготовлении выплавляемых моделей на машинах и оборудовании места загрузки модельных составов и исходных материалов оборудуют вытяжным зонтом. Количество удаляемого воздуха определяют на условия, что скорость в рабочем проеме должна быть не менее 0,7м/с.

       Оборудование для состава снабжают системой терморегуляции, отключающей нагрев при достижении предельно - допустимой температуры, которая на 30-401°С ниже температуры воспламенения. На установках для огнеупорного покрытия методом окунания предусматривают панель с щелевым отсосом; скорость воздуха должна быть не менее 1,0м/с.

       Камеры для воздушно - аммиачной сушки должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией; количество отсасываемого воздуха должно быть равным (400 / 500 V)  м3/ч (где V - объем камеры, м 3).

 

Требования безопасности к конструкции машин литья под давлением должны соответствовать ГОСТ 15595-78.

       Для вытяжки вредных паров и газов машину литья под давлением оборудуют вертикальной вентиляционной панелью со стороны, противоположной рабочему месту оператора; количество отсасываемого воздуха должно быть не менее 3000 м3/ч на 1 м2 панели. Машины должны быть изолированы друг от друга щитами из листовой стали высотой не менее 2 м.

       При изготовлении отливок литьем в кокиль, на установках литья под низким давлением, центробежным способом операции заливки металла (формы) и нанесения покрытия на рабочие поверхности должны быть механизированы. На позициях, предназначенных для выполнения этих операций, устанавливают вентиляционные панели; количество удаляемого воздуха должно быть не менее 2000 м3/ч на 1 м2 панели.

Установки центробежного литья оборудуют защитными ограждениями, а литье под низким давлением - блокировками и предохранительными устройствами.

       При литье в оболочковые формы следует учитывать ряд факторов, связанных со спецификой процесса.

       Пылеобразование при приготовлении плакированной формовочной смеси на рабочих местах составляет 24-727 мг/м2, причем выделяемая пыль в основном высокодисперсна (до 92 % пылинок размером не менее 4 мкм).

       При заливке металла в керамические формы в результате выгорания связующего в рабочую зону выделяются пары фенола, окиси углерода, бензопирена, различные углероды, поэтому заливка и выбивка оболочковых форм на участках, не оборудованных местной вытяжкой вентиляцией, не разрешается.

       В смесеприготовительном отделении необходимо удалять пыль и пары растворителей от смесителей. Количество воздуха, удаляемого от центробежного смесителя с вибрационным столом, должно быть не менее 4000 м3/ч.

       В формовочно - стержневом отделении необходимо предусмотреть удаление газов от установок для изготовления оболочковых форм и стержней, а также прессов для воздуха от двухпозиционных автоматов должно быть не менее 5000 м3/ч; от пресса для склеивания полуформ - не менее 3000 м3/ч.

       При заливке на конвейерах или непосредственно на полу должен быть отсос по всей длине участка; интенсивность отсоса составляет 2000 м3/ч на 1 м длины.

       При заливке форм на карусельной установке устанавливают большой зонт, перекрывающий всю площадь машины.

       В выбивных отделениях количество воздуха, удаляемого при выбивке, должно быть не менее 5000 10 000 м3/ч на 1 м2 площади стола. От отрубных столов необходимо удалять 2500 м3/ч воздуха на 1 м2 полной площади стола.

       Станки с наждачными или корундовыми кругами оборудуют кожухами - укрытиями с пылеотстойниками для сбора крупной пыли; объем отсасываемого воздуха должен быть не менее 1000 м3/ч от одного станка.

       Литье в керамические формы требует особых мер безопасности вызванных применением пожаро - и взрывоопасных материалов

       Требования безопасности при финишной обработке отливок. Работы по выбивке и транспортировке отливок и обработанной смеси должны быть механизированы или автоматизированы.

       Участки выбивки оборудуют местной вытяжной вентиляцией, а выбивные решетки - накатными укрытиями, душирующими устройствами.

       Отливки должны выбиваться остывшими, продолжительность остывания отливок указывается в технической документации. Транспортирование отливок к месту очистки и обратно, их загрузки и выгрузки из очистных камер должны быть механизированы. Обрубку отливок проводят при температуре не выше 45°С. Места обрубки и очистки отливок оборудуют постоянными или переносными ограждениями для защиты работающих от отлетающих осколков.

       Участки очистки отливок ручным механизированным инструментом с абразивными кругами должны быть оборудованы местной вытяжкой вентиляцией с устройством боковых пылеприемников, решеток в полу или верстаке.

       Основными опасными при литье в керамические формы являются: места хранения основных материалов и расположения установок для гидролиза и приготовления керамических суспензий, формовочный участок в литейном цехе и участки выбивки и очистки отливок, взвешивания материалов. Безопасная концентрация (пыли или газа) достигается при вытяжке 7000 м3/ч воздуха на 1 м2 открытой поверхности вытяжного зонта. Бункера для пылевидных материалов снабжают крышками, разгрузка должна быть без пылеобразования. В в очистном отделении вентиляция обеспечивает воздухообмен не менее 14 000 м3/ч.

       Литейное производство цветных сплавов оказывает воздействие и на окружающую среду, поэтому при проектировании новых и реконструкции действующих литейных цехов в проектах необходимо предусматривать процессы и оборудование, позволяющие исключать или максимально снизить выделение пыли и газов и осуществить их очистку и обезвреживание, создание и внедрение безотходных и малоотходных технологий и замкнутых водоснабжений.