機(jī)械五金制造業(yè)的基本生產(chǎn)過程可概括為鑄造、鍛造、熱處理、機(jī)械加工和五金配件加工。這些不同的加工工藝存在的職業(yè)病危害因素也各不同。
本篇講一下鑄造工藝環(huán)節(jié)。
1、基本工藝
鑄造的基本生產(chǎn)過程包括制造與零件形狀相適應(yīng)的鑄型、熔煉金屬,并將液態(tài)金屬澆注到 鑄型以獲得鑄件或毛坯等。最基本的方法是砂型鑄造,其基本工序包括造型、合金熔煉、澆注、 鑄件清砂等。
(1)造型(芯)
造型或造芯是制造砂型或砂芯的工藝過程。 造型用的模樣根據(jù)所用材料可分為木模、金屬模、塑料模、氣化模(泡沫塑料模、實(shí)體模) 等。常用的鑄造用砂品種有石英砂(主要組成是石英,其次為長石以及少量的云母、鐵的氧化 物、硫化物和堿金屬氧化物等)、電熔剛玉(純氧化鋁耐火材料,多由人工合成)、鋁硅酸鹽耐火材料〔主要化學(xué)組成為三氧化二鋁和二氧化硅,少量的三氧化二鐵、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鈉和氧化鉀等)、鉻鐵礦砂(主要組成為鉻鐵礦、鎂鉻鐵礦和鋁鎂鉻鐵礦)、鋯砂(硅酸鋯)、 鎂砂(主要化學(xué)成分為氧化鎂,少量二氧化硅、氧化鈣和三氧化二鐵等)、橄欖石砂〔正硅酸鎂}和正硅酸鐵}。常用膠合劑主要成分為滑石粉、煤粉、石墨、水玻璃、膨潤土、 結(jié)土等。
(2)砂型與砂芯的烘干
普通砂型和砂芯均需經(jīng)過烘干。
(3)合箱
合箱是把砂型和砂芯按要求組合在一起成為鑄型的過程。
(4)熔煉
熔煉是把被鑄金屬從固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)的過程。
(5)澆注 澆注是將熔煉后的金屬注入鑄型箱內(nèi)的過程。
(6)鑄件的落砂與清理 鑄件凝固冷卻到一定溫度后,把鑄件從砂箱中取出,去掉鑄件表面及內(nèi)腔中的型砂和芯砂的工藝過程。
2、生產(chǎn)設(shè)備
主要生產(chǎn)設(shè)備有機(jī)械造型設(shè)備、烘干裝置、熔煉設(shè)備(沖天爐、電爐、平爐、鋼包精煉爐、轉(zhuǎn)爐等)和清砂設(shè)備。
3、主要職業(yè)病危害因素
(1)粉塵( 造芯)、合箱和清砂過程產(chǎn)生大量的型砂塵。
(2)化學(xué)毒物
熔煉爐和使用煤或煤氣作燃料的烘干設(shè)備可產(chǎn)生一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等;熔煉和澆注過程熔融的金屬與空氣接觸,產(chǎn)生大量的金屬煙,造型(芯)烘干或澆注過程 可接觸到型砂中高溫氧化分解的有機(jī)膠合劑。
(3)物理因素
造型(芯)所用的震實(shí)、壓實(shí)等機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生噪聲與振動(dòng),其中氣壓造型法還產(chǎn)生高強(qiáng)度的脈沖噪聲;砂型和砂芯烘干設(shè)備、熔煉爐及澆注過程產(chǎn)生高溫與輻射熱,如果采用高頻感應(yīng)爐或微波爐加熱時(shí),則存在高頻電磁輻射和微波輻射。