Гигиеническая оценка технологического процесса, машин и агрегатов литейного производства

 Стержни изготовляются  как ручным, так и машинным  способом.

 Плавка чугуна производится  в вагранках (тип шахтной печи), стали — в дуговых электропечах (в крупных сталелитейных —  в мартеновских печах), цветных  металлов — в индукционных  печах.

 Для заливки форм  металлом применяются ковши, передвигаемые  кранами. Изделия из форм выбиваются  вручную (мелкие изделия), на вибрационных  решетках, кранами (крупные изделия). После выбивки изделия подвергаются  обрубке и очистке.

 Наиболее механизированными  являются литейные цехи массового  производства (конвейерного типа). Они  отличаются от литейных так  называемого рассеянного типа  еще и тем, что в них процессы  заливки, выбивки и пр. осуществляются  на специально выделенных участках  цеха; на этих участках и сконцентрирован  комплекс основных производственных  вредностей литейного производства (инфракрасное излучение, газы, пыль). В литейных же рассеянного  типа все процессы, начиная от  заливки и кончая выбивкой, происходят  по всей площади литейного  цеха.

Землеподготовительное отделение, в котором приготовляются формовочные и стержневые составы и перерабатывается огромное количество сыпучих материалов — песка, кокса, угля, глины и отработанной горелой земли, является одним из наиболее неблагоприятных участков по пылевыделению. По характеру производства его отделение наиболее легко поддается механизации. Однако широкое применение открытых ленточных транспортеров, открытых бегунов для размола и смешивания формовочных составов служит причиной поступления в воздух пыли, содержащей высокий процент свободной двуокиси кремния.

 Особенно значительно  выделение пыли при транспортировке  горелой земли. Если эта земля  предварительно не смочена водой, в воздух в большом количестве  выделяются мелкие фракции пыли.

 Для улучшения условий  труда требуется механизация  приготовления формовочных и  стержневых составов и транспорта  исходных материалов, в первую  очередь горелой земли. Во вновь  проектируемых цехах предусматривается  также применение транспортных  устройств, при которых отсутствует  выделение пыли в воздух цеха (гидротранспорт, закрытые транспортные  ленты, пневмотранспорт). Смешивающие  бегуны, мельницы для размола  глины и других материалов, сита, грохоты, перепады с ленты на  ленту должны быть оборудованы  укрытиями с аспирацией от  них запыленного воздуха.

Формовка и изготовление стержней состоят в следующем. Сущность технологического процесса формовки заключается в набивке и уплотнении формовочной земли вокруг модели в разъемных половинках опоки, сушке готовых форм и стержней. В последнее время, особенно в литейных конвейерного типа, изготовление форм и стержней механизировано путем применения различных формовочных машин встряхивающего типа.

 При формовке крупных  изделий в литейных тяжелого  литья (на плацу) применяются также  ручные пневматические трамбовки. Для изготовления стержней и  набивки крупных форм используются  пескодувные и пескометные машины.

 

 

Сушка форм и стержней проводится в специальных сушилах, обогреваемых твердым, жидким или газообразным топливом или электричеством. С гигиенической точки зрения наиболее прогрессивны газовые тоннельные сушила и поверхностная подсушка форм инфракрасными лучами. В последнее время начала широко применяться холодная сушка форм и стержней, приготовленных на жидком стекле путем продувания их углекислым газом. С гигиенической точки зрения этот метод прогрессивен.

 В формовочно-стержневых отделениях при механической формовке рабочие подвергаются воздействию шума (до 95—110 дб) и вибрации; ручная формовка на плацу связана с вынужденным неудобным положением тела и значительным физическим напряжением. Выделение пыли при работе формовочных машин невелико. Пескодувные машины при недостаточно плотном прилегании по разъему форм могут быть значительными источниками пылевыделения.

 Некоторые крепители  для стержней могут служить  источником выделения токсических  веществ: в случаях применения  минеральных масел, аммиака, формальдегида  и др.

 В качестве оздоровительных  мероприятий в формовочных и  стержневых отделениях рекомендуется: применение пылеотсасывающих приспособлений  вместо обдувки форм; уплотнение  резиновой прокладкой разъема  форм на пескодувных машинах; применение формовочных машин, сконструированных  на принципе прессования, вместо  машин встряхивающего типа, служащих  источником вибрации.

Плавка чугуна производится в вагранках, стали — в дуговых электропечах и мартеновских печах, цветного литья — в основном в индукционных печах.

 Операции по подготовке шихты, обслуживанию плавильных агрегатов (загрузка вагранок и электропечей, удаление шлака) в большинстве случаев недостаточно механизированы и связаны со значительным мышечным напряжением, воздействием неблагоприятных метеорологических условий (значительное облучение, резкие колебания температуры), воздействием пыли в высоких концентрациях, газов (окись углерода, сернистый газ) и токсических аэрозолей (марганца и редких металлов) при плавке в электропечах специальных сталей, окиси цинка при плавке бронзы.

 Вагранки и электродуговые  печи служат источником загрязнения  воздуха на значительных расстояниях  от цеха. Так, одна трехтонная  вагранка выбрасывает в час  до 1200 г окси углерода и до 30 кг пыли.

 Для оздоровления условий труда при плавке чугуна и стали необходимы следующие меры: пылеочистка и дожигание отходящих колошниковых газов от вагранок; механизация загрузки и выбивки днища вагранок; на крупных вагранках производительностью 5 т в час —  грануляция шлака и механизация его удаления, механизация завалки электропечей, смены и наращивания электродов, устройство вытяжных зонтов над электропечами, очистка удаляемого через эти зонты газов; на индукционных электропечах, обогреваемых токами высокой частоты, должна применяться экранировка .

Заливка форм связана с воздействием на работающих излучения от стенок горячего ковша и поверхности расплавленного металла (до 2 гкал/см2/мин на рабочих местах заливщиков) и выделяемой в процессе заливки окиси углерода (вследствие сгорания органических примесей в земле). Наибольшее количество окиси углерода выделяется в заливочных отделениях конвейерных литейных цехов. Поэтому над заливочным конвейером устраивают мощную вытяжную вентиляцию в виде так называемой панели Чернобережского.

 В литейных рассеянного  типа удаление выделяемой окиси  углерода достигается устройством  общеобменной вентиляции с подачей приточного, подогретого зимой, воздуха в рабочую зону при помощи механической вентиляции и удалением воздуха из верхней зоны при помощи дефлекторов. Обмен воздуха в час определяется из расчета количества заливаемого металла на площади цеха—до 18 000 м3/час на тонну литья черных металлов и до 50 000 м3/час на тонну цветных металлов.

Выбивка опок — одна из самых неблагоприятных операций в литейных как конвейерного типа, так и серийного и индивидуального производства. Основным агрегатом является выбивная решетка. С гигиенической точки зрения инерционные решетки имеют преимущество перед пневматическими: ниже интенсивность шума, меньше выделения пыли- При выбивке опок, особенно в конвейерных литейных, в концентрированном виде совмещаются все вредности литейного производства: высокая температура (так как отливка не успевает достаточно охладиться), значительное облучение, а также пылегазовыделение, шум интенсивностью более 95 дб, вибрация, наличие физически тяжелых операций при ручном обслуживании оборудования. На этом участке наблюдается самая высокая среди работающих в литейном цехе общая заболеваемость.

 Для устранения указанных  дефектов необходима механизация  выбивки в крупных литейных (производительностью  более 5000 г в год) и автоматизация  этого процесса в конвейерных  литейных.

 Для удаления газов  и пыли от выбивных решеток  устраиваются механические отсосы. Наилучший эффект дает отсос  от полностью укрытых решеток (при автоматической выбивке), а  также при устройстве накатных  кожухов при выбивке крупных  отливок. При выбивке мелкого  литья отсос может осуществляться  через решетку. При выбивке более  крупного литья необходимо устраивать  дополнительно боковой отсос.

 

Очистка и обрубка отливок достигаются в современных условиях во многих случаях ручной обработкой крупных отливок обрубными молотками и подвесными наждаками, а для отливок небольшого размера — обработкой их в очистных барабанах. Широко применявшаяся сухая пескоструйная очистка отливок в СССР запрещена и заменена дробеструйной очисткой, а для очистки крупных деталей — гидроочисткой и гидропескоочисткой. Наиболее вредными в очистных отделениях являются высокие концентрации пыли (до 60 мг/м3) при выдувке земли из полостей сжатым воздухом (до 1000 мг/мг), содержащей высокий процент свободной двуокиси кремния, а также шум (до 80—90 дб) и местная вибрация при обработке ручными пневматическими молотками. Дробеструйные камеры должны быть снабжены вытяжной вентиляцией и устроены так, чтобы рабочие находились вне камеры. При гидропескоочистке пыль не выделяется. Для ликвидации шума очистные барабаны должны быть покрыты звуконепроницаемым материалом.

 

 

Происходит более широкое внедрение способов очистки, не связанных с выделением пыли (электрохимическая очистка литья) и применение различных способов механизации наждачных работ, особенно в литейных конвейерного типа с укрытиями и отсосом от наждачных кругов. Используются также такие способы очистки и обрубки, как электродуговая строжка приливов, газовая резка, электроконтактная зачистка, фрезерование плоских поверхностей и др.

 Для снижения запыленности  обрубные молотки должны быть  снабжены специальным оросительным  устройством. Применяются установки  электрогидроэффекта («Искра»),

 Заболеваемость в литейных  цехах, как правило, выше общезаводской. Наиболее высока она среди работников литейных цехов тяжелого литья, где ниже уровень механизации.

 Особо следует отметить  сравнительно высокий уровень  профессиональных заболеваний в  литейных цехах. Первое место  среди них занимает силикоз. Раньше  предполагалось, что силикозом болеют  в основном пескоструйщики; в  настоящее время можно считать, что все профессии литейных  цехов подвержены опасности заболевания  силикозом. В ранние сроки (5—7 лет) могут заболеть рабочие наиболее  пыльных участков — обрубщики, туннельщики, выбивщики и др.

 Работа обрубщиков  с вибрационными инструментами  приводит к развитию и другого  профессионального заболевания  — вибрационной болезни.

 Кроме литья в земляные  формы, в последнее время, особенно  для мелкого литья, применяется  литье по выплавляемым моделям, корково-скорлупчатое литье в  оболочковые формы и литье  в металлические формы (кокили). Из них только последний способ литья не связан с использованием в процессе производства песка, поэтому при кокильном литье заболевания силикозом не встречаются.

 При литье с применением  выплавляемых моделей (прецизионное  литье) в процессе приготовления  моделей в сборке выделяются  непредельные углеводороды, при  нанесении покрытий на модели  — пары этилсиликата, а также маршалит (кварцевая пыль) и при сушке моделей в аммиачной среде — аммиак.

 Для оздоровления условий  труда, помимо общеобменной приточно-вытяжной вентиляции, требуется наличие местных вытяжных устройств типа вытяжных шкафов над столами для приготовления и сборки моделей, применения маршалита и кварцевого песка; на участках сушки моделей в аммиачной среде необходимы вытяжные шкафы специальной конструкции.

 Для формовки оболочковых  форм при корково-скорлупчатом  литье применяются песок и  термореактивные смолы (например, бакелит). При изготовлении оболочковых  форм, сушке их и заливке металла  в формы выделяются окись углерода, фенол, а также в большом количестве  сажа вследствие неполного сгорания  оболочек.

 С целью оздоровления  условий труда над формовочной  машиной, над столами склейки  полуформ устраивают местную вытяжную вентиляцию. На участке заливки, помимо общеобменной вентиляции, для удаления сажи рекомендуется устройство вытяжных зонтов с удалением воздуха до 12 000 м3/час на тонну заливаемого металла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cписок литературы

 

 

Аксенов П. Н., Технология литейного производства, М., 1957;

 

Аксенов П. Н., Оборудование литейных цехов, М., 1968.

 

Кукин П.П. и др., Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана

труда – М.: Высшая школа., - 2001 – 431с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Государственное бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Алтайский Государственный Медицинский Университет»

Министерства здравоохранения и социального развития

 

Кафедра гигиены труда

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

Тема: «Гигиеническая оценка технологического процесса, машин и агрегатов литейного производства.»

 

Выполнил: студент 663 группы

Райзер А.В.

Руководитель: Профессор,д.м.н.

Баландович Борис Анатольевич

 

 

Оценка:______________

 

 

 

 

 

 

 

 

Барнаул 2012