鑄件脫模作業(yè)包括拆除型箱或模箱并清除大部分型砂。對(duì)鑄件進(jìn)行清理、修理、鏟鑿、磨光等工序都是鑄造業(yè)中最危險(xiǎn)的工作之一。一般的鑄造危害以及噴砂和噴丸在各有關(guān)條目中分別論述。
有關(guān)的各種工藝過(guò)程,在不同的地方有不同的名稱,但可概括分類如下:
1)修整——包括用手工工具或便攜式風(fēng)動(dòng)工具將粘結(jié)在鑄件上的型砂、芯砂、澆口、冒口、毛刺及其他易于處理的物體剝除、粗分離、鏟除或清除。
2)清理——包括用手工鑿、風(fēng)動(dòng)工具及鋼絲刷清除型砂、毛邊和多余的金屬,如去除氣孔、澆口凹陷、鑄件表面粘砂和其他無(wú)用沾污物,以及鑄件的手工清理。
在鑄鋼、鑄鐵和有色金屬鑄造車間中,清理方法均很相仿。但鋼鑄件由于有粘熔砂,其修整與清理工作存在特殊的困難,而在鐵鑄件和有色金屬鑄件上則沒(méi)有粘熔砂。某些調(diào)查表明,大型鋼鑄件上的熔砂可以含有方晶石。
用各種磨光工具來(lái)磨光毛糙的鑄件。砂輪可裝在固定于地面上或帶基座的砂輪機(jī)上,亦可裝在移動(dòng)式或懸掛式砂輪機(jī)上。固定基座式砂輪機(jī)是用于容易處理的較小鑄件;而移動(dòng)式砂輪機(jī)、表面盤形砂輪、杯形砂輪和錐形砂輪則有多種用途,包括磨光鑄件內(nèi)表面;懸掛式砂輪主要用于需要去除大量金屬的大型鑄件。
此外,在鑄件清理車間中可能要采用各種焊接工藝。最常用的有氧乙炔火焰切割、電弧焊、碳弧氣刨、氧熔劑表面清理、以及一種較新發(fā)展的工藝——等離子切割。這些方法主要用于燒去內(nèi)澆口、鑄件修整、以及切割與表面清理。
在小型鑄造廠,鑄件清理可在某一車間內(nèi)其他工序旁進(jìn)行;但在大型鑄造廠,通常有單獨(dú)的鑄件清理車間。
危害及其防護(hù)
事故 砂輪爆裂或破碎可造成致命或極其嚴(yán)重的傷害:如果固定基座式砂輪機(jī)的砂輪與支架間有一間隙,手或前臂可能會(huì)被夾住并壓碎。在任何階段,眼睛不加保護(hù)都有危險(xiǎn)。地坪保養(yǎng)不良或有障礙物,會(huì)導(dǎo)致滑跌或摔跌事故,特別是當(dāng)工人搬運(yùn)重物時(shí)更易發(fā)生事故。物件墜落或重物跌落可能導(dǎo)致足部受傷。一旦割破及擦傷;總有隨后發(fā)生感染的危險(xiǎn)。不正確的提升與搬運(yùn)方法會(huì)引起扭傷和勞損。維修不良的起重設(shè)備可能損壞而導(dǎo)致材料墜落于工人身上。保養(yǎng)不良或未經(jīng)接地的電氣設(shè)備,尤其是手持式電動(dòng)工具,會(huì)造成電擊事故。
必須保證高標(biāo)準(zhǔn)的管理,提供設(shè)計(jì)和養(yǎng)護(hù)優(yōu)良的地面和通道,并應(yīng)特別注意清除地面上永久的和臨時(shí)的障礙物。
機(jī)器,尤其是砂輪機(jī)的所有危險(xiǎn)部件均應(yīng)有合適的機(jī)械防護(hù)設(shè)施。在固定基座式砂輪機(jī)的砂輪和支架之間的危險(xiǎn)間隙應(yīng)予以消除,對(duì)砂輪機(jī)進(jìn)行維修保養(yǎng)或調(diào)節(jié)速度(對(duì)移動(dòng)式砂輪需要特別注意)時(shí),應(yīng)密切注意所有的預(yù)防措施。應(yīng)對(duì)所有電氣設(shè)備和接地裝置進(jìn)行嚴(yán)格維護(hù)。應(yīng)教會(huì)工人使用正確的提升和搬運(yùn)技術(shù),并應(yīng)使工人掌握如何將重物掛在起重機(jī)吊鉤和其他起吊設(shè)備上。還應(yīng)提供合適的個(gè)體防護(hù)用品,例如眼睛和面部的以及足和腿部的防護(hù)用品。應(yīng)準(zhǔn)備包括輕傷在內(nèi)的迅速急救的設(shè)施。
粉塵 多年來(lái)進(jìn)行的許多研究表明,修整和清理車間的操作,使工人暴露于二氧化硅粉塵的嚴(yán)重危害之中。最近的研究表明,工作條件通常仍不能令人滿意,在鑄造車間的清理工段,大部分懸浮于空氣中的粉塵是由于鑄件表面或在其內(nèi)部的干砂或其他制模材料受到擾動(dòng)而引起的。產(chǎn)生的粉塵中含有細(xì)小的固體顆粒物,并且根據(jù)鑄件的溫度和型芯的種類,還可能釋放出某些氣體。
這些粉塵的化學(xué)成分很少是勻質(zhì)的,一般含砂、泥土、碳以及加入型砂中的許多其他添加物。游離二氧化硅的含量可在10~30%之間;在鋼鑄件清理車間,粉塵可含很大比例的方晶石,它是二氧化硅的最危險(xiǎn)的形態(tài)。受到這些粉塵污染的工作環(huán)境會(huì)含有大小為幾分之一微米至30~50微米的顆粒物。在多數(shù)情況下,90%的懸浮于空氣中的粉塵顆粒小于3~5微米。
在鋼鑄件清理車間,硅肺是主要的健康危害;在鐵鑄件清理中混合性塵肺則更為普遍。結(jié)核病仍常與這些肺部疾病并發(fā),但這種并發(fā)癥的發(fā)生率已較以往有所降低。
許多患?jí)m肺的工人也有慢性支氣管炎,并常伴有肺氣腫,許多調(diào)查研究人員長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為:至少在某些情況下,職業(yè)因素起了作用。也曾有報(bào)道,在鑄造工人中,有患?jí)m肺伴有肺癌、大葉性肺炎、支氣管肺炎和冠狀動(dòng)脈栓塞等病癥的病例。
肺部疾病的預(yù)防主要是控制粉塵問(wèn)題:常用的解決辦法是提供良好的全面通風(fēng),并配以有效的局部輔助排氣通風(fēng);低風(fēng)量、高風(fēng)速系統(tǒng)對(duì)某些操作最為適宜。
修整前對(duì)鑄件進(jìn)行噴砂清理。可消除過(guò)量的噪聲和粉塵。
用以去除燒結(jié)在鑄件上的型砂的手鑿或風(fēng)動(dòng)鑿,能產(chǎn)生大量細(xì)微的粉塵,故應(yīng)盡量少加使用。用旋轉(zhuǎn)式鋼絲刷或手刷刷去多余的物質(zhì)也會(huì)產(chǎn)生大量粉塵,因而需要排氣通風(fēng)。
固定式和懸掛式砂輪機(jī)能很方便地采取粉塵控制措施。用手持式工具磨光小鑄件的作業(yè),可在有通風(fēng)的工作臺(tái)上進(jìn)行,或?qū)ぞ弑旧硗L(fēng)。刷光作業(yè)亦可在有通風(fēng)的工作臺(tái)上進(jìn)行。
大鑄件的粉塵控制是一個(gè)問(wèn)題,但是低風(fēng)量、高風(fēng)速系統(tǒng)已取得了很大進(jìn)展。然而,這種通風(fēng)系統(tǒng)會(huì)妨礙工作場(chǎng)地的視線,且很笨重,所以有時(shí)會(huì)遭到工人反對(duì)。這些困難尚待通過(guò)教育和培訓(xùn)來(lái)克服。
若設(shè)置局部通風(fēng)不切實(shí)際,則大型鑄件的修整和清理應(yīng)在一單獨(dú)的或與其他作業(yè)隔離的場(chǎng)所,并在只有少數(shù)其他工人在該處工作時(shí)進(jìn)行。應(yīng)對(duì)每個(gè)工人提供合適的個(gè)體呼吸保護(hù)器,并進(jìn)行正確使用的訓(xùn)練。應(yīng)有定期清潔和修理這些防護(hù)用品的制度。有關(guān)粉塵控制措施的更詳細(xì)的資料見(jiàn)工業(yè)粉塵控制。
焊接 在鑄件清理車間進(jìn)行焊接作業(yè),可使工人暴露于金屬煙霧之中,根據(jù)該金屬的成分,其后果可能有中毒和患金屬煙霧熱的危險(xiǎn)。等離子焊炬會(huì)產(chǎn)生大量煙氣和高強(qiáng)度噪聲。
對(duì)小鑄件可提供排氣通風(fēng)工作臺(tái)。為大鑄件的焊接或氣割作業(yè)提供控制裝置會(huì)有問(wèn)題。一項(xiàng)成功的方法是為這些操作設(shè)置一個(gè)中央控制站。在焊接地點(diǎn)設(shè)置一根撓性風(fēng)管能提供排氣通風(fēng)。這種方法要求工人予以合作,并需教育工人根據(jù)情況移動(dòng)風(fēng)管。良好的全面通風(fēng)和個(gè)體呼吸保護(hù)器都有助于減少粉塵和煙霧總濃度。
就業(yè)前和定期體格檢查,包括胸部X線檢查,對(duì)選擇工人和發(fā)現(xiàn)工人肺部任何惡化現(xiàn)象均十分必要。
噪聲與振動(dòng) 最近對(duì)鑄造廠中噪聲和振動(dòng)的研究表明:高強(qiáng)度噪聲通常與脫模和清砂操作有關(guān),而且機(jī)械化鑄造廠比手工操作的鑄造廠噪聲更高;對(duì)聽(tīng)覺(jué)的最大危險(xiǎn)看來(lái)是在鑄件清理車間。
鋼鑄件清理作業(yè)中出現(xiàn)的噪聲級(jí)為115~120分貝;而鐵鑄件的清理作業(yè)實(shí)際噪聲為105~115分貝。英國(guó)鋼鐵鑄造研究協(xié)會(huì)明確了鑄件清理時(shí)噪聲來(lái)源于:
1)清理工具排氣;
2)錘或砂輪在鑄件上的撞擊;
3)鑄件的共振及其對(duì)支座的振動(dòng);
4)從鑄件支座傳到周圍結(jié)構(gòu)的振動(dòng);
5)氣流通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)帽而直接輻射的噪聲。
手持式振動(dòng)工具可能導(dǎo)致出現(xiàn)雷諾氏癥;這種癥狀在鋼鑄件清理工較鐵鑄件清理工中更為普遍,而且在用旋轉(zhuǎn)式工具的清理工中更為常見(jiàn)。開(kāi)始發(fā)生這種現(xiàn)象的臨界振動(dòng)頻率在40~125赫范圍內(nèi),此時(shí)的轉(zhuǎn)速為每分鐘2000~3000轉(zhuǎn)。
由于鑄件的尺寸、金屬的種類和可供使用的工作場(chǎng)所和手持式工具,以及其他一些有關(guān)因素,使噪聲控制變得復(fù)雜化。在為解決這些問(wèn)題而作進(jìn)一步研究之前,可采取一些可行的基本措施,這將有助于減少對(duì)個(gè)人及其共同工作者的噪聲危害。此外,已制定有每日暴露于噪聲的安全時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。
單獨(dú)采用或結(jié)合采用下列措施將很有益處:在時(shí)間和空間上錯(cuò)開(kāi);全封閉;部分隔聲墻;在吸聲面上進(jìn)行操作;用吸聲材料或其他隔聲材料制造屏障、擋板和罩殼;個(gè)體聽(tīng)力保護(hù)器。
英國(guó)鋼鐵鑄造研究協(xié)會(huì)研制出一種鑄件清理工作臺(tái)可降低敲鏟噪聲約4~5分貝,這一改進(jìn)令人鼓舞,隨著進(jìn)一步的發(fā)展,更大程度地降低噪聲將成為現(xiàn)實(shí)。這種工作臺(tái)的另一個(gè)重要特點(diǎn)是裝有排風(fēng)系統(tǒng),可排除粉塵。
通過(guò)下列措施可使傳遞到工人雙手的振動(dòng)量大大減少:選擇有減少有害頻率和振幅功能的工具排氣口要遠(yuǎn)離人的雙手;使用多層手套或減振手套;通過(guò)調(diào)換作業(yè)、工具和休息時(shí)間的方法,縮短暴露時(shí)間。
新的危害 有關(guān)新的型芯粘合劑對(duì)工人,特別對(duì)取出型芯的操作工人的健康是否有影響、有何影響,這方面的研究工作開(kāi)展得較少。呋喃、糠醇和磷酸、脲醛和酚醛、硅酸鈉、二氧化碳、自硬性材料、改良亞麻子油和亞甲二苯二異氰酸酯,所有這些物質(zhì)在暴露于熔融金屬的溫度時(shí)都會(huì)產(chǎn)生某種形式的熱分解。
對(duì)有樹(shù)脂涂覆層的二氧化硅顆粒物與發(fā)生塵肺之間的關(guān)系方面還未進(jìn)行過(guò)研究。尚不知這些涂覆層對(duì)于肺組織病變是否會(huì)有抑制或促進(jìn)作用。人們擔(dān)心磷酸的反應(yīng)產(chǎn)物會(huì)釋出磷化氫。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和一些專門研究表明,當(dāng)二氧化硅經(jīng)過(guò)一種礦物酸處理后,對(duì)肺組織的作用會(huì)大大加速。脲醛和酚醛樹(shù)脂能釋放游離的酚、醛類和一氧化碳。
硅酸鈉和二氧化碳反應(yīng)會(huì)生成方石英。為增加可拆性而加入的糖蜜會(huì)產(chǎn)生大量的一氧化碳。自硬性材料將釋放異氰酸酯和一氧化碳。
在產(chǎn)生分解的氣體方面,作業(yè)時(shí)間和溫度、型芯的尺寸和樹(shù)脂的數(shù)量是最重要的因素。當(dāng)取出熱的型芯時(shí)會(huì)釋放出這些氣味。
在取出型芯之前,應(yīng)讓鑄件冷卻至與室溫相近。采用如“焊接”一節(jié)中所述的撓性風(fēng)管進(jìn)行通風(fēng),能控制粉塵和氣體。如果佩帶有呼吸器,則能同時(shí)濾除粉塵和特有氣體。