机械五金制造业的基本生产过程可概括为铸造、锻造、热处理、机械加工和五金配件加工。这些不同的加工工艺存在的职业病危害因素也各不同。
本篇讲一下铸造工艺环节。
1、基本工艺
铸造的基本生产过程包括制造与零件形状相适应的铸型、熔炼金属,并将液态金属浇注到 铸型以获得铸件或毛坯等。最基本的方法是砂型铸造,其基本工序包括造型、合金熔炼、浇注、 铸件清砂等。
(1)造型(芯)
造型或造芯是制造砂型或砂芯的工艺过程。 造型用的模样根据所用材料可分为木模、金属模、塑料模、气化模(泡沫塑料模、实体模) 等。常用的铸造用砂品种有石英砂(主要组成是石英,其次为长石以及少量的云母、铁的氧化 物、硫化物和碱金属氧化物等)、电熔刚玉(纯氧化铝耐火材料,多由人工合成)、铝硅酸盐耐火材料〔主要化学组成为三氧化二铝和二氧化硅,少量的三氧化二铁、氧化铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾等)、铬铁矿砂(主要组成为铬铁矿、镁铬铁矿和铝镁铬铁矿)、锆砂(硅酸锆)、 镁砂(主要化学成分为氧化镁,少量二氧化硅、氧化钙和三氧化二铁等)、橄榄石砂〔正硅酸镁}和正硅酸铁}。常用胶合剂主要成分为滑石粉、煤粉、石墨、水玻璃、膨润土、 结土等。
(2)砂型与砂芯的烘干
普通砂型和砂芯均需经过烘干。
(3)合箱
合箱是把砂型和砂芯按要求组合在一起成为铸型的过程。
(4)熔炼
熔炼是把被铸金属从固态转化为液态的过程。
(5)浇注 浇注是将熔炼后的金属注入铸型箱内的过程。
(6)铸件的落砂与清理 铸件凝固冷却到一定温度后,把铸件从砂箱中取出,去掉铸件表面及内腔中的型砂和芯砂的工艺过程。
2、生产设备
主要生产设备有机械造型设备、烘干装置、熔炼设备(冲天炉、电炉、平炉、钢包精炼炉、转炉等)和清砂设备。
3、主要职业病危害因素
(1)粉尘( 造芯)、合箱和清砂过程产生大量的型砂尘。
(2)化学毒物
熔炼炉和使用煤或煤气作燃料的烘干设备可产生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等;熔炼和浇注过程熔融的金属与空气接触,产生大量的金属烟,造型(芯)烘干或浇注过程 可接触到型砂中高温氧化分解的有机胶合剂。
(3)物理因素
造型(芯)所用的震实、压实等机械设备产生噪声与振动,其中气压造型法还产生高强度的脉冲噪声;砂型和砂芯烘干设备、熔炼炉及浇注过程产生高温与辐射热,如果采用高频感应炉或微波炉加热时,则存在高频电磁辐射和微波辐射。
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