最火浇注作业的安全措施

浇注作业的安全措施

一、 浇注作业的危险性

浇注作业主要任务是，将各种熔炼炉中所冶炼出来的熔融金属浇注到铸型中形成铸件。整个浇注过程中，自始至终接触着高温明火灼热的液体金属，故极容易造成烧伤，甚至死亡事故。

1． 钢包安全要求

（1） 钢包结构的安全 铸钢用钢包，一般分为底注包、摇包、抬包等（图1、2、3）。钢包外壳由钢板铆接或焊接而成，桶底比桶壁厚些；内衬由保护层（永久层）和工作层组成，可使用粘土质或高铝质砖砌成或捣打而成，钢包外型接近于圆柱体，内形为上大下小的截锥体，它的容量应与炉子容量相适应，并要有10%左右过装量。底注包塞杆升降装置必须保证上下开闭顺利，装配时必须使塞头砖确实可靠地始终对准水口砖中心，避免发生漏钢事故；底注包耳轴要求安装在钢包重心以上350~400mm，以确保包子在任何情况下不会倾翻。

图1 底注式浇包

1―塞头 2―塞座 3―塞杆 4―操纵杆

图2 摇包

a）吊包 b）蜗轮、蜗杆装置

1―摇包 2―蜗轮、蜗杆装置 3―吊包 4―挡渣板

图3 抬包

（2） 钢包使用安全要求 钢包安装前必须检查塞杆升降机构是否灵活，塞杆升降机构不灵活往往易造成因塞杆关不死而漏包；包衬是否有严重损坏之处，若不及时修补易造成穿包漏钢事故；安装水口要求与座砖紧密配合并保持与包底完全垂直，塞杆要求做到塞头砖光滑无损，塞杆砖不得缺损；塞杆装入盛钢桶时，要求始终对准水口中心，安装后必须用灯光或烟火检查密封性；钢包安装后，使用前必须进行烘烤，出钢前检查一下塞杆砖是否开裂，若有开裂不准使用，出钢时钢水不得冲击塞杆及塞杆升降机构。

2． 铁水包安全要求 在铸造生产中，铁水包是用来承接和运送液体金属的一种浇注工具。它的形式很多，一般车间常用的铁水包分为单人手持勺形包和二人（或四人）手抬式铁水包。浇注中、大型铸件时所用倾转式吊包或底塞式铁水包，其大多形状为锥筒形。

在流水线生产中，中、小型铁水包也是用手动吊架沿正由于有这样的信心着单轨运送的，为了浇注时调节铁水包高度，在吊架上附有升降机构。

（1） 大型铁水包的结构与安全 大型铁水包的倾转是通过特殊的传动机构来进行的，它装在铁水包架的一边，由一对蜗轮和一对伞齿轮组成。铁水包的结构是加固圈、吊包轴、拉杆、大架、吊环、外壳、转动机构、自锁机构和内衬等组成。

底塞式铁水包（又称漏底包），它没有倾转传动机构，而装有开闭塞子用的杠杆机构。

从安全角度考虑，用熔融高温的金属及其强烈的辐射热，对铁水包各部分有破坏作用，因此在设计和计算铁水包时，不仅要求其常温的强度，而且更重要的应保证在高温的情况下具有可靠的强度。

对铁水包的结构有如下安全要求

1） 铁水包的加固圈、吊包轴、大架等必须用退火钢制成，以保证其热强度。

2） 容量在0.5t以上的铁水包，必须装有转动机械，并装有自锁装置。

3） 具有机械转动的铁水包，其转动轴的位置应高于盛满铁水后的重心约100mm。以保证旋转机构失灵后，铁材料试验机应该如何升级水包仍能保持平衡，不至意外倾倒。

4） 铁水包的转动机械部分应装防护外壳，以防因铁水或铁渣飞溅而堵塞转动机构。

（2） 铁水包的质量检查、试验和使用安全要求 无论手抬式水包和吊式水包，在移交使用前或其结构部分修理后，均须作质量检查和试验。铁水包在使用过程中，也须作定期或不定期的检查、试验工作。

一般吊包须作外观检查和静力试验。外观检查中，应着重对加固圈、吊包轴、拉杆、大架、吊环以及旋转部分的检查。对重要部位除用肉眼细心观察外，还须用放大镜检查。

检查前，须清除铁水包上的污垢、锈斑、油泥等，如发现零件上有裂纹、裂口、弯曲、焊缝及螺丝连接不良，铆钉连接不牢靠等，均须整修或拆换。

静力试验是将水包吊至最低高度，试验负荷为该水包的最大工作负荷的125%，试验持续时间15min。若未发现其它缺陷和永久变形，即该水包为合格。

在使用中，安全要求是十分严格的，使用前，须检查内衬有无剥落、松动等情况以及干燥程度。如有内衬不良或潮湿等，与高温铁水接触会引起内衬破坏、脱落，而使包壳烧穿和水瞬时气化，体积猛增而导致爆炸。

在盛铁水时，不能盛得太满，以防吊运时铁水泼出伤人，故包中铁水液面不得超过水包内壁总高度的八分之七。

在使用手抬式水包时，也不能盛得过满，扛抬时前后要配合好，保持平稳，不得左右晃动和上下跳动。

二、 浇注操作前的安全技术要求

为最大限度地降低浇注作业时的事故发生，要求在浇注操作前做好以下几方面工作。

1． 加强个人安全防护 浇注，特别是手工浇注，操作者既要消耗较大体力，又需要靠近浇包和铸型，为防止意外，浇注者事先必须穿戴好防护用品，夏天严禁赤膊。在浇注时戴上防护眼镜，以免强烈光线刺眼和因金属液体飞溅引起烫伤。

2． 遵守合箱工作安全要点

（1） 合箱场地地面应松软平整。大件合箱时铸型下应留出十字或井字形排气槽，避免浇注过程因排气不良而放炮。

（2） 合箱前应先检查铸型、型芯出气孔、气眼是否畅通，以利浇注时型、芯内气体顺利排出。

（3） 当芯头、分型面间隙较大，或浇注流动性较好的金属液时，在合箱时，芯头、分型面应压石棉线或粘土条，防止浇注时金属液钻入芯头气眼和喷射伤人。石棉线、粘土条不可堵死气眼。

（4） 铸型排列应呈行列，行列间应留有自由通道。

3． 铸型紧固与安全 铸型合箱后，在浇注时由于受到金属液体的压力作用，会出现型芯上浮或上箱抬起，此时金属液体将从分型面缝隙中喷射出来。小则浪费金属，影响浇注顺利进行，严重时造成铸件报废，甚致发生烧伤事故。因此，必须采取防止抬箱的措施，这一措施即为铸型之紧固。目前，使用较为广泛的有压铁紧固和螺栓紧固。

（1） 紧固方法 由于砂箱结构、造型方法和铸型大小不同，其紧固方法亦随之而异。小型铸件由于抬力不大，可用压铁紧固法，对地坑造型的铸型亦可用此方法。用砂箱造型的中、大件铸型，则多用螺栓或卡子紧固方法。

紧固方法确定之后，如何进行合理的紧固与安全很有关系，一般要求做到：

1） 根据经验和计算，确定压铁重量或选用合适的螺栓。

2） 紧固前，事先将砂箱四角用硬铁垫实，用压铁的应将压铁压在箱边或箱带上，以免压坏铸型。

3） 用螺栓紧固砂箱时，应采用对角紧固法，不可单边紧死再紧另一边。

（2） 紧固力计算

1） 无坭芯铸型时，采用P＜sub＞M＜sub＞=10·F·H·γ·K

2） 有坭芯铸型采用P＜sub＞M＜sub＞=10·〔（F·H·γ）+V（γ-γ＜sub＞1＜sub＞）〕K

式中 P＜sub＞M＜sub＞——紧固力（压铁重量）（N）；

F——上铸型与金属液的接触面积（cm＜sup＞2＜sup＞）；

H——浇口杯到铸型表面的高度（cm）；

V——坭芯浸入金属液部分的体积（cm＜sup＞3＜sup＞）；

γ——金属液体密度（kg/cm＜sup＞3＜sup＞）；

γ＜sub＞1＜sub＞——坭民间的密度，一般取1.6kg/cm＜sup＞3＜sup＞；

K——安全系数，一般取1.2~1.5。

生产上为了迅速确定压铁重量，常用铸件重量的4~5倍的经验压铁重量。

（3） 抹箱边 铸型经合箱紧固后，尚须在上下型的分型面四周进行抹箱，以防浇注过程中金属液喷射。抹箱边材料一般采用湿度较大的粘土。抹时，操作者应带上手套，以免箱边毛刺、粘土中铁片等刺破手指。同时要求塞紧、抹实。这样才能保证不跑火伤人。

三、 浇注时安全要求

1． 浇注高、大铸型要求 浇注高、大铸型，操作者所付劳动强度既大，且不安全。因此，若铸型在地面上，则应临时筑出浇注台，若铸型在深坑中，则严禁任何人进入坑内。

2． 浇包与浇口位置要求 当用摇包浇注时，包嘴应靠近外浇口，当用漏底包浇注时，其出铁口应垂直对准外浇口，免得因冲力过大使金属液飞溅伤及人身。

3． 引火排气 浇注开始后，型腔内气体、铸型水分及可燃物，因受热迅速膨胀、气化、燃烧而溢向铸型出气孔和冒口。此时，应及时用纸等引火燃烧，以免发生爆炸。尤其对铸型中排出的有害气体，如一氧化碳，引火排气可防止操作人员中毒事故的发生。

4． 喷射应急措施 尽管合箱时采取了预防金属液喷射措施，但喷射总有可能发生。当出现此种情况时，除浇注者思想不可紧张，人们停留在车内的时间愈来愈长力求冷静和放慢浇注速度外，其它浇注人员可迅速用场地干砂撒向喷射处，或用工具粘贴烂泥堵住喷射口。待喷射口金属结皮，停止喷射后，迅即恢复正常浇注。

5． 对浇注工具要求 浇注时所有金属液接触的工具，如扒渣棒、火钳、点冒口和测量包内剩余金属液用的铁棒等，均需预热，防止冷铁棒接触金属液时产生飞溅。

6． 倾倒剩余金属液、渣子要求 要倾倒在专用渣坑、渣包或砂坑内，不得随地乱倒。

7． 统一指挥，动作协调 无论是合箱还是浇注，往往是在集体操作和使用起重机械情况下进行工作的，因此，现场应有专人统一指挥，要有口令或手势作信号，以避免行动不协调而造成事故。

有色铸件的浇注安全技术要求基本上与黑色金属的浇注要求相同。只是有色铸件生产方式、用炉的特殊条件，要求在安全操作上更应注意。有色件浇注时产生的烟气较多，对人体的危害比黑色金属大，要求浇注场地要有良好的通风条件；浇注人员要加强个人的劳动防护，防止烟气、金属液飞溅而对人体产生的危害；有色金属浇注有些是吊坩埚就用户体验来说浇注的，应特别注意坩埚的使用状况，有否裂痕、渗漏现象，发现问题应及时处理，未处理前停止使用。

以上仅是浇注操作中的一此主要的、经常遇到的安全技术事项。浇注作业虽然危险因素多一些，但只要平时加强安全技术教育与采取一些切实可行的防护措施，踏踏实实地把安技工作做深做细，是完全可以做到生产有条理，安全有保证的。