所谓铸造,就是将熔化的金属浇注到耐热模具的内腔中。该作业包括了7道工序:
1.铸造所要求物品的模型;
2.制造模具、内芯并组装模具;
3.冶炼与提纯金属;
4.浇注金属到模具中;
5.冷却金属铸件;
6.从金属铸件中去掉模具与内芯;
7.从金属铸件上清除多余金属。
涉及到的工种主要是:金属熔化和浇注、模型制造、翻砂、内芯制造、落砂(即脱模)、铸件清理。
铸造接触的金属有铁、钢、黄铜和青铜等常见的铸造金属,也有钛、鉻、镍和镁、甚至毒性更高的铍、镉。而铸造所用的模砂一般用石英砂、煤粉、黏土和不同的有机黏结剂制成。
在整个制造工序流程中,可能会接触到以下有毒有害因素:
粉尘
粉尘多来自模砂,成分基本上为二氧化硅。铸造车间的工人遭受二氧化硅粉尘危害是非常严重的。
在清理工段,大部分悬浮于空气中的粉尘是由于铸件表面或在其内部的干砂或其他制模材料受到扰动而引起的。产生的粉尘中含有细小的固体颗粒物。其化学成分很少是匀质的,一般含砂、泥土、碳以及加入型砂中的许多其他添加物。而在钢铸件清理车间,粉尘可含很大比例的方晶石,它是二氧化硅的最危险的形态。受到这些粉尘污染的工作环境会含有大小为几分之一微米至30~50微米的颗粒物。多数情况下,90%的悬浮粉尘颗粒小于3~5微米——这些微小粉尘正是造成矽肺的原凶。
过往研究表明,许多患尘肺的工人也有慢性支气管炎,并常伴有肺气肿。而在铸造工人中,有患尘肺伴有肺癌、大叶性肺炎、支气管肺炎和冠状动脉栓塞等病症的病例。
要预防此类肺部疾病,主要办法就是控制粉尘。
从机器设备、车间环境考虑:
1.提供良好的全面通风,配以有效的局部辅助排气通风。某些操作应使用低风量、高风速系统。请注意,这种通风系统会妨碍工作场地的视线,且很笨重,故有时会遭到反对。
2.修整前对铸件进行喷砂清理,可消除过量的噪声和粉尘。
3.若设置局部通风不切实际,则大型铸件的修整和清理应在一单独的或与其他作业隔离的场所,并在只有少数其他工人在该处工作时进行。
4.在合适的地点与工序中,使用喷雾、湿式作业以减少粉尘浓度。
从车间管理上去做考虑:
1.安排充足的工间休息、喝水的时间,减少工人接触粉尘的时间;
2.定期清理与检测车间环境。
3.就业前和定期体格检查,包括胸部X线检查,对选择工人和发现工人肺部任何恶化现象均十分必要。
从工人本身入手:
根据不同铸造品种,使用不同的个人防护用品。请注意,按国家规定,严禁在有粉尘作业的工种使用纱布口罩,因其根本不能起到防护作用。
每个工人都应有合适的呼吸保护器(如口罩),并进行正确使用的训练。防护用品要定期清洁和修理。更详细资料见“工业粉尘控制”。
另外,在铸件清理车间进行焊接作业,可使工人暴露于金属烟雾之中,易造成中毒和患金属烟雾热。应设置局部通风系统,可有效预防此类问题。
化学品危害
铸造行业中还可能会接触汞、氯气、一氧化碳、二硫化碳、羰基镍、锰、镉、铍病、铊、钒、砷、氨等有害因素。
1994年4月7日,某钢铁厂浇铸工段在地坑内浇铸重型“电脚板”时,使用了较多的“70”砂泥芯,产生大量一氧化碳气体。一位行车助理操作工下地坑准备脱掉行车上的脱钩时,不慎将之吸入,当即扑到。更不幸的是周围不少工人纷纷下坑救人时,也同样中毒昏倒。经医院全力抢救,仍有3人不幸身亡。经卫生部门现场测定,在进行强制通风3小时后,该地坑内空气中一氧化碳的浓度仍高达220~350ppm,超标8.17~13.58倍。
机器
铸造车间机器众多,且多是大型机械,潜在的危害也很多。
砂轮机的所有危险部件均应有合适的机械防护设施。砂轮爆裂或破碎可造成致命或极其严重的伤害:如果固定基座式砂轮机的砂轮与支架间有一间隙,手或前臂可能会被夹住并压碎。如眼睛不加保护亦有危险。
地坪保养不良或有障碍物,会导致滑跌或摔跌事故,特别是当工人搬运重物时更易发生事故。物件坠落或重物跌落可导致足部受伤。一旦割破及擦伤;就有随后发生感染的危险。
保养不良或未经接地的电气设备,尤其是手持式电动工具,会造成电击事故。因此必须保证良好的管理,提供设计和养护优良的地面和通道。
不正确的提升与搬运方法会引起扭伤和劳损。维修不良的起重设备可能损坏而导致材料坠落砸伤工人。
高温防暑
资料显示,炎热地区的高温车间,在没有采取降温措施的情况下,夏季车间内工作区的温度通常都超过35℃以上,辐射强度一般在l~2cal/cm2•min以上。当车间内堆放大量热工件或炉门开启时,工作区热辐射强度可高达9~l0cal/m2•min以上。
空气温度、流速、相对湿度及周围物体表面温度,都会影响人体的正常体温。因此要综合考虑上述因素。
高温作业的保健措施主要有:
①为了维持高温作业工人水盐代谢平衡,对于因大量出汗所丢失的水分和盐分应及时予以补充。最好的办法是饮用含盐饮料。
②高温作业工人应穿导热系数小,透气性好的工作服;根据不同作业的要求,佩戴适当的防热面罩、工作帽、防护眼镜、手套、鞋盖、护腿等个人防护用品;特殊高温作业工人,如清理钢包,为防止强烈热辐射的作用,可以穿特制的隔热服、冷风衣、冰背心等。
③高温作业工人应进行就业前和入暑前体检。凡有心血管器质性疾病、高血压、溃疡病、活动性肺结核、肺气肿、肝肾疾病,明显的内分泌疾病、中枢神经系统疾病、重病恢复期及年老体弱者,不宜从事高温作业。
噪声与振动
噪声
对铸造厂中噪声和振动的研究表明:高强度噪声通常与脱模和清砂操作有关,而且机械化铸造厂比手工操作的铸造厂噪声更高;对听觉的最大危险是在铸件清理车间。
铸件清理时噪声来源于:
1.清理工具排气;
2.锤或砂轮在铸件上的撞击;
3.铸件的共振及其对支座的振动;
4.从铸件支座传到周围结构的振动;
5.气流通过通风系统的通风帽而直接辐射的噪声。
要隔绝或减少噪声对人体的危害,有效的措施可是:
1.隔绝噪声源:在噪声与工人之间设立屏障或吸声板。
2.佩戴合适的耳塞或耳罩。注意,佩戴方法不当,可能减低防护效果。
振动
手持式振动工具可能导致出现雷诺氏症;该症状在钢铸件清理工较铁铸件清理工中更为普遍,而且在用旋转式工具的清理工中更为常见。
通过下列措施可使传递到工人双手的振动量大大减少:选择有减少有害频率和振幅功能的工具;排气口要远离人的双手;使用多层手套或减振手套;通过调换作业、工具和休息时间的方法,缩短暴露时间。
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