Характеристика и назначение термического цеха. Привет студент. Важнейшее место в решении этой проблемы занимает автоматизация производственных процессов. Автоматизация является ведущим направлением, основной формой организации труда на базе достижений нау

Технологическая структура предопределяет четкую технологическую обособленность. Например, наличие литейного, кузнечно-штамповочного, механического, сборочного цехов. Этот тип производственной структуры упрощает руководство цехом (или участком), позволяет маневрировать расстановкой людей, облегчает перестройку производства с одной номенклатуры изделий на другую.

Промышленные предприятия могут быть организованы с полным и неполным циклом производства. Предприятия с полным циклом производства имеют все необходимые цехи и службы для изготовления сложного изделия, а на предприятиях с неполным циклом производства отсутствуют некоторые цехи, относящиеся к определенным стадиям производства. Так, машиностроительные заводы могут не иметь своих литейных и кузнечных цехов, а получать литье и поковки по кооперации от специализированных предприятий.

Основным производственным подразделением завода является цех (возглавляет его начальник цеха). Цехом называется обособленная в административно-хозяйственном отношении производственная часть завода, состоящая из нескольких участков и специально предназначенная для выпуска определенной продукции - заготовок, деталей, сборочных единиц (узлов), изделий - или выполнения однородных технологических процессов (термических, гальванических, отделочных и т.п.).

Цехи делятся на основные, вспомогательные, обслуживающие и побочные. В основных цехах осуществляется производственный процесс по выпуску продукции. Основные цехи делятся на заготовительные (кузнечные, литейные), обрабатывающие (механический, термический, деревообрабатывающий) и сборочные (комплектация изделий). Главными задачами основного производства являются обеспечение движения продукта в процессе его изготовления, организация рационального технико-технологического процесса.

К вспомогательным цехам завода относятся подразделения, в которых осуществляются процессы, обеспечивающие бесперебойное выполнение основного производственного процесса. Задача вспомогательных цехов – изготовление инструментальной оснастки для производственных цехов предприятия, производство запасных частей для заводского оборудования и энергетических ресурсов. Важнейшими из этих цехов являются инструментальные, ремонтные, энергетические. Количество вспомогательных цехов и их размеры зависят от масштаба производства и состава основных цехов.

Подачу энергии, транспортировку сырья, полуфабрикатов, готовой продукции в основные и вспомогательные цехи осуществляют обслуживающие цехи и хозяйства. Назначение обслуживающих хозяйств – обеспечение всех звеньев предприятия различными видами обслуживания: инструментальным, ремонтным, энергетическим, транспортным, складским и т.п.

В побочных цехах используются и перерабатываются отходы основного производства. Побочные цехи – это цехи, в которых изготавливается продукция из отходов производства либо осуществляется восстановление использованных вспомогательных материалов для нужд производства.

Цех разбивается на несколько участков. Участок является меньшим производственным подразделением машиностроительного завода, непосредственно возглавляемым старшим мастером (начальником участка). Участки же в свою очередь делятся на линии. Наименьшей структурой на машиностроительном заводе является рабочее место, индивидуальное для каждого работника. Расположение рабочих мест определяется планировкой участка, линии, цеха.

Литейный цех

Виды литейных цехов

По роду металла - литейные серого чугуна (чугунолитейные), ковкого чугуна, стального литья (фасонно-сталелитейные), цветного литья.

По размеру годового выпуска (производственной мощности) - малой, средней, большой мощности.

По развесу выпускаемых отливок - мелкого, среднего, крупного, тяжелого, особо тяжелого литья.

По степени механизации - с малой, средней, полной механизацией.

Чугунолитейные цехи, кроме того, можно подразделить по их назначению на следующие виды:

Чугунолитейные при машиностроительных заводах единичного или серийного производства; характер литья определяется продукцией завода; размеры литейной - размером его производства; формовка производится частью вручную (крупные и средние детали), частью на машинах (мелкие детали); другие производственные процессы и транспорт в той или иной степени механизированы - такие литейные называются универсальными.

Специализированные чугунолитейные при машиностроительных заводах массового производства (автомобильного, тракторного, сельскохозяйственного машиностроения и др.); все производственные процессы и транспорт полностью механизированы; выпуск продукции очень высокий.

Чугунолитейные центральные, которые являются самостоятельными заводами и снабжают литьем заводы разных или, чаще, определенных отраслей машиностроения; производительность выражается в нескольких десятках тысяч тонн готовых отливок в год (50-100 тыс. т); производственные процессы механизированы

Чугунолитейные мелкие при небольших заводах литейные подсобного и ремонтного характера; характер литья разнообразный; масштаб производства незначительный; производственные процессы выполняются вручную и частично механизированы.

Так как центральные чугунолитейные большого масштаба в экономическом отношении наиболее выгодны, то целесообразно объединять их для нескольких заводов однородного производства, за исключением случаев когда каждый из них в отдельности нуждается в литейной больших размеров. Выгодность чугунолитейных большого масштаба заключается в том, что благодаря значительному объему выпуска продукции производственные процессы (приготовление формовочных материалов, изготовление стержней, формовка, очистка и обрубка литья, транспорт жидкого чугуна, материалов, отливок и т. д.) можно вести механизированным способом; при этом дорогостоящие механизмы наиболее рационально используются в отношении их технических возможностей и загрузки. Кроме того, благодаря применению высокопроизводительных механизмов требуется здание меньших размеров, что уменьшает его стоимость и эксплуатационные расходы; при этом лучше используются площади цеха, резко повышается производительность труда. В результате себестоимость отливок уменьшается.

С другой стороны, машиностроительные заводы, получая от централизованных чугунолитейных цехов (заводов) отливки с минимальными припусками и более чистыми поверхностями (полученными за счет применения передовых технологических процессов литья), имеют возможность снизить трудоемкость механической обработки изделий.

Так как чугунолитейные большого масштаба являются более рентабельными, то целесообразнее одной такой чугунолитейной обслуживать несколько заводов; следовательно, проектирование в составе каждого машиностроительного завода чугунолитейного, а тем более сталелитейного цеха не обязательно.

Состав литейных цехов

производственные отделения - формовочно-заливочное, стержневое, плавильное, землеприготовительное, обрубное (очистное);

вспомогательные отделения - отделение подготовки формовочных материалов, ремонтное отделение (цеховой механик), ковшовое, каркасное, экспресслаборатория;

склады - шихтовых материалов, топлива, флюсов, огнеупорных материалов, формовочных материалов, опок, готовых отливок и слитков, моделей для текущего производства, вспомогательных материалов, инструмента, приспособлений;

служебные помещения - контора цеха, помещения для инженерно-технического персонала и др.;

бытовые помещения- гардеробная, умывальные, душевые, уборные, помещения для принятия пищи и пр.

Основными цехами машиностроительных предприятий является подготовительные, или "горячие", цехи (литейные, кузнечно-штамповочные, термические) и "холодные" (механические, механосборочные). В "холодных" принадлежат сварочные производства, цеха металлопокрытий.

В зависимости от вида и назначения производства особое значение могут иметь те или иные технологические процессы, например, в судостроении - электросварочные операции; в самолетостроении - клепки; на заводах тяжелого и транспортного машиностроения, автомобильных и тракторных заводах - литейные и кузнечные цеха и др.

Литейное производство

Среди процессов обработки металлов по разнообразия операций и условий работы литейное производство остается одним из самых сложных и трудоемких.

Технологический процесс литейного производства заключается в получении изделий путем заливки металла в непостоянные формы (разрушающихся преимущественно земляные) или в постоянные формы из металла (кокильное литье) или других материалов.

По виду металла различают чугунное, стальное, цветное литье.

Основными процессами литейного производства являются: подготовка шихтовых материалов для плавки, загрузка в печи, плавка металла; выпуска и заливки металла в формы; выбивку затвердевших изделий из форм; обрубки и очистки изделий. Параллельно проводится подготовка формовочной и стержневой земли, приготовления форм и стержней. Плавка металла выполняется в плавильных печах: чугун выплавляется в вагранках (тип шахтной печи) сталь - обычно в электродуговых печах; цветные металлы и их сплавы получают путем плавки в электропечах. При приготовлении формовочной земли и стержневых смесей, формировании опок, вибивци литья из форм и очищении, ремонте огнеупорной кладки плавильных печей работники подвергаются интенсивному воздействию пыли. Содержание свободного диоксида кремния в пыли достигает 20-30% и более. Самые высокие концентрации пыли (до десятков миллиграммов на 1 м 3) могут наблюдаться при приготовлении смеси, вибивци и очистке литья.

Воздух литейных цехов нередко загрязняется различными токсичными веществами. Они выделяются при плавке и заливке металла, изготовлении стержней, сушке ковшей и во время других процессов. Как правило, может появиться оксид углерода, в основном образуется при горении топлива в вагранке, выгорании органических составляющих с формовочной земли и стержней. При работе печей на твердом и жидком топливе в воздух рабочих помещений может выделяться сернистый газ, аммиак, бензол.

С применением новых химических материалов и средств производства форм и стержней значительно расширился спектр токсичных веществ в воздухе помещений литейных цехов.

Процесс заливки металла в оболочковые формы сопровождается сублимацией и пиролиза закрепителя. При этом выделяются пары фенола и оксида углерода, а также продукты деструкции в виде акролеина, полициклических ароматических углеводородов, в том числе и бензпирена.

При получении литейных форм с помощью С02 - процесса в литейном производстве - в случае нарушения технологических и санитарно-гигиенических условий в рабочей зоне концентрация С02 увеличивается в 8-5 раз по сравнению с нормальным содержанием этого газа в воздухе, уже может негативно сказаться на самочувствии работников.

Использование добавок, содержащих хром, и оксидов хрома в производстве стержней и форм с жидких самотвердних смесей приводит к поступлению в окружающую среду соединений хрома, имеющих, как известно, выраженные аллергические свойства. При литье по газифицируемым пенополистироловых моделями может выделяться стирол и продукты его деструкции.

Кузнечно-прессовые и термические цеха

Технологические процессы в таких цехах характеризуются присутствием в воздухе рабочей зоны оксида углерода, оксидов азота, пыли, пара масел, цианистого водорода и др. Термическая обработка предназначена для предоставления металла определенных физико-химических свойств - твердости, вязкости, упругости, электропроводности и т.д. - путем нагрева до заданной температуры (от 450 до 1300ºС) и последующего охлаждения в определенных средах. Различают термическое закалки, отпуск, томление, отжиг металла. В необходимых случаях в поверхностный слой металла дополнительно вводят различные химические элементы и соединения: углерод (цементация), цианистые соединения (цианирования), азот (азотирования) и др.

Нагрев заготовок выполняют в пламенных печах, работающих на газообразном, жидком или твердом топливе, и в электропечах. Для равномерности нагрева изделия можно помещать в специальные ванны с расплавленным свинцом, солями хлорида бария, селитры. Цементация осуществляется нагреванием в древесном угле с примесью углекислой соды или в ваннах с цианистым соединениями; азотирования - в струе аммиака при температуре около 500 ° С. Достаточно распространенной является термообработка металла токами высокой частоты путем применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле.

Самым распространенным средством термической обработки является погружение изделий после нагрева в закалочные ванны с минеральными маслами.

Воздух рабочей зоны в термических цехах загрязняется различными химическими веществами, состав которых определяется технологией производства. При применении в качестве топлива угля с высоким содержанием серы и багатосирчаного мазута воздушную среду насыщается сернистым газом. В воздух поступает также оксид углерода от нагревательных и закалочных установок, его концентрация периодически может превышать ПДК.

Закалка в ваннах с минеральными маслами сопровождается выделением паров углеводородов и продуктов их пиролиза. При плохой работе вентиляции концентрации этих веществ могут быть значительными.

При цементации изделий с использованием цианида натрия или калия, а также при цианировании в ваннах с расплавленными солями цианистой кислоты происходит выделение цианидов, однако при надежной работе местной вытяжной вентиляции концентрации цианистого водорода и цианистых солей в воздухе рабочей зоны обычно не превышают предельно допустимых.

Работа на свинцовых ваннах сопровождается загрязнением воздушной среды парами свинца; свинец оказывается в смывах рук и на спецодежде Закальщик.

При азотировании воздух загрязняется аммиаком.

Применение термообработки металлов токами высокой частоты при отсутствии надежного экранирование приводит к воздействию на операторов высокочастотных электромагнитных полей.

Механические и механосборочные цеха. Технологические процессы в этих цехах являются источниками туманов, эмульсий, масел, мелкодисперсной абразивной пыли на участках шлифовки и полировки, паров бензина, этанола на участках промывки и обезжиривания деталей.

В механических цехах выполняются все виды холодной обработки металла на станках. В процессе обработки металла необходимо охлаждение режущего инструмента и обрабатываемого изделия, в связи с чем они густо смачиваются смазочно-охлаждающей жидкостью (СОЖ). Такими жидкостями являются минеральные масла, их эмульсии, щелочные растворы некоторых синтетических веществ. Для предоставления определенных качеств в состав СОЖ включают различные добавки (присадки): сульфонаты, нитраты, нитриты, соединения молибдена, хрома, серосодержащие соединения, триэтаноламин, поверхностно-активные вещества.

Наибольшее применение имеют эмульсии, которые являются 3-10% водным раствором минерального масла, нафтеновых и олеиновой кислот и неорганических щелочей (кальцинированной соды), некоторых присадок.

В процессе использования смазочно-охлаждающих жидкостей их первоначальный состав может изменяться вследствие загрязнения металлическими отходами, термической деструкции, исчезновение отдельных веществ, а также частично в результате микробиологических преобразований.

СОЖ и смазки при их вдыхании способны вызвать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. Щелочные растворы и некоторые присадки, входящие в состав СОЖ, могут вызвать дерматиты. Опасность возникновения дерматитов увеличивается при механической обработке легированных сталей, содержащих такие сильные аллергены, как хром и никель, которые способны растворяться в щелочных средах.

Процессы абразивной обработки металла (шлифовка, полировка, заточка) сопровождаются выделением в воздух минерально-металлической пыли. Его концентрация зависит от вида абразивного инструмента, характера обрабатываемого металла, сухого или влажного способа обработки, эффективности пылеотсоса устройств. Соотношение минерально-металлических компонентов пыли зависит от качества абразива и прочности металла; обычно на одну весовую часть абразивной пыли приходится 40-45 частей металлического. Абразивная пыль состоит из корунда Аl2O3 или карборунда SиС. Свободный диоксид кремния SiO2, входящий в состав соединений, не превышает 2-8,5%.

При правильной эксплуатации местной пылеотсасывающей вентиляции концентрацию пыли можно поддерживать в допустимых пределах. Пылевые заболевания проявляются в виде катаров верхних дыхательных путей "пылевых бронхитов и пневмоний у работников механических цехов с большим стажем.

Сварочное производство. Технологические процессы такого производства включают большую группу процессов соединения, разъединения (резки), наплавки, напыления, спекание, пайки, локальной обработки и др. Эти процессы проходят с применением на месте обработки термической, термомеханической или электрической энергии. Наиболее широко применяются термические процессы с использованием энергии химических реакций (горение горючих газов в кислороде), электрической энергии (электродуговые, электрошлаковые, плазменные, электронно-лучевые процессы и др.), А также энергии звука и света (процессы ультразвукового, лазерной сварки, резки, прошивки отверстий, термообработки и т.д.). При термомеханическом сварке используется горячий механическое сжатие (газопрессовая индукции, контактное, диффузное сварки и т.д.).

Основными вредными факторами процесса электродуговой сварки является сварочный аэрозоль, содержащий пыль, пары и газы (например, фтористые соединения, оксид углерода, оксиды азота, озон и т.п.); УФ-излучения; брызги расплавленного металла и шлака. Состав пыли и газов, которые образуются при сварке, зависит, главным образом, от состава электродных покрытий. Основу пыли составляют оксиды железа, а примесями являются соединения марганца, хрома, никеля, ванадия, молибдена и других металлов, входящих в сварочная проволока, покрытия или в расплавленный металл.

Наиболее вредно влияют оксиды марганца и фтористые соединения, их содержание по сравнению с оксидами железа является конечно небольшим, однако вследствие своей токсичности они имеют решающее значение при выборе типа электродов и покрытий. Необходимо применять электроды с наименьшим содержанием марганцевых и фтористых соединений.

При всех видах сварки образуется озон и оксиды азота (главным образом, оксид азота, а в отдельных случаях и диоксид азота). При неполном сгорании углерода, содержащегося в металле, образуется оксид углерода, В зоне дуги оксид углерода появляется за счет диссоциации углекислого газа, используемого в качестве защитного газа. Озон, оксид азота и оксид углерода имеют высокую токсичность.

Пыль, образующаяся при сварке, является высокодисперсной, количество частиц диаметром менее 1 мкм составляет 98-99%. Длительное воздействие сварочного аэрозоля может стать причиной заболевания электросварщиков на пневмокониозы.

Концентрация аэрозоля в зоне дыхания сварщика составляет 5,1-12,2 мг / м 3. Концентрация оксидов марганца в зоне дыхания рабочих, обслуживающих автоматы, колеблется от 0,11 до 0,7 мг / м 3.

При сварке вольфрамовым электродом плавится в среде аргона, основными вредными факторами являются озон, а также тепловое воздействие открытого дуги. Выделения при этом электросварочного аэрозоля и окислов марганца незначительное.

Наиболее неблагоприятные санитарно-гигиенические условия имеют место при напылении и резке металлов электродуговым способом и с использованием плазменной струи. Эти процессы сопровождаются сильной загазованностью и опылением воздушной среды, во много раз превышают предельно допустимые значения. Токсичность вредных веществ зависит от обрабатываемых материалов. При плазменном напылении и резке металлов вредными факторами являются пыль, газы, тепловое и ультрафиолетовое излучение.

Гальванические цеха. Технологические процессы гальванических цехов являются источниками выделения в воздух рабочей зоны токсичных веществ.

Поверхности многих изделий машиностроительной промышленности для защиты от коррозии, обеспечения прочности и с декоративной целью покрывают другими металлами (никелем, медью, цинком, хромом, кадмием, оловом, серебром, золотом и т.п.). Одним из самых распространенных способов металлопокрытие является гальваностегия. Суть этого способа заключается в осаждении на поверхности металлоизделия тонкого слоя защитного металла из раствора электролита путем пропускания постоянного тока. Этот процесс проводится в специальных гальванических ваннах, заполненных водными растворами кислых солей (сернокислый никель, сернокислая медь, сернокислый цинк) или щелочных комплексных солей (цианистых соединений цинка, меди, кадмия, алюминия, серебра).

В ванну помещают изделие, подлежащего обработке (покрытию) и который служит катодом, вторым электродом (анодом) является угольный или металлический стержень. В результате диссоциации электролита происходит отложение ионов металла на изделии (катоде). При этом с поверхности жидкости выделяются пузырьки газа (водорода, кислорода и др.), Что несут с собой электролит в виде тумана.

Поверхность деталей перед нанесением покрытия подвергают механической, химической или химико-механической обработке. К механической обработки принадлежат шлифовки и полировки, очистка с помощью ультразвука; химическая обработка заключается в пищеварении и обезжиривании с помощью сильных неорганических кислот (соляной, азотной, серной) и органических растворителей (бензина, трихлорэтилена) и др. Завершающим этапом гальванического покрытия является, как правило, полировки изделий на станках с войлочными (с абразивной накаткой) или тканевыми кругами, на станках с бесконечной абразивной лентой с применением специальных полировальных паст.

Условия труда работников гальваников характеризуются прежде всего постоянным контактом с различными химическими соединениями. Попадание концентрированных кислот и щелочей на кожу и в глаза может вызвать химические ожоги. Пары и туманы многих химических соединений (аммиака, оксидов азота, хлористого водорода, серной кислоты и др.) Раздражают верхние дыхательные пути. Применяемые для обезжиривания деталей бензин, дихлорэтан и другие вещества также являются источниками загрязнения воздуха производственных помещений.

Отравление цианистым водородом в гальванических цехах потенциально возможно при случайном смешивании цианистых электролитов и сильных кислот.

Профилактические и оздоровительные мероприятия. Архитектурно-планировочные мероприятия должны предусматривать максимальное разрешение виробничних участков. Это позволит предотвратить распространение неблагоприятных факторов производственной среды: пыли, токсичных газов и веществ.

Коренному улучшению условий труда способствует укрупнению, централизация различных производств в машиностроении (например, литейных). На таких больших только что созданных предприятиях, а также реконструированных литейных производствах проводят поточные методы литья, комплексную механизацию и автоматизацию трудоемких и вредных процессов и операций. К профилактическим и оздоровительных мероприятий относятся автоматизация процессов землеприготування (измельчение, дозирования, смешивания) использование пневмотранспорта для перемещения сыпучих материалов; оборудования узлов, где образуется пыль, вытяжной вентиляцией; применение автоматических формовочных машин и набивных решетки; внедрение электрогидравлической выбивки стержней, замена обрубки литья газоплазменной резкой, электроискровой обработкой и другими современными способами.

Сокращению трудоемких и вредных условий труда по очистке литья способствует внедрение прогрессивных технологических методов литья - в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, кокильное литье, литье под давлением и др.

Созданию необходимых параметров воздушной среды способствует рационально организована вентиляция. На участках с повышенным пилоутворенням используются местные отсосов, они также эффективны на участках с газовыделением. Улучшает состав воздушной среды перевод плавильных печей на электронагрева (вместо пламенного).

На участках без избыточного пылевыделения организуется общеобменная приточно-вытяжной вентиляции. Рабочие места вблизи плавильных печей, на разливке металла и т.д. оборудуются местной приточной вентиляцией - воздушными душами.

При применении способов литья, при которых в состав формовочных материалов входят вредные химические вещества или вещества образуются в результате сублимации или деструкции химических соединений, необходимо осуществлять систему специальных мероприятий: приготовление особо агрессивных смесей должна проводиться в специальных герметизированных установках, в изолированных помещениях, при полной механизации всех операций; места заливки должны быть оборудованы эффективной местной и общеобменной вентиляцией, также применяется для удаления сварочного пыли, вредных веществ и газов из рабочего помещения, где выполняются различные виды сварочных технологических процессов.

Первостепенное значение в оптимизации условий труда гальваников принадлежит автоматизации, механизации производственных процессов и дистанционном управлению ими, что позволяет исключить контакт оператора с опасными и вредными производственными факторами. С целью локализации и удаления вредных веществ, выделяемых с поверхности жидкостей гальванических ванн, последние должны быть оборудованы местной вытяжной вентиляцией типа бортовых отсосов. В зависимости от ширины ванны устраивают одно-, двобортови отсосы и двобортови отсосы со сдуванием. При правильном устройстве и эксплуатации местной вытяжной вентиляции обеспечивается положительное гигиеническое эффект. Чтобы предотвратить образование и выделению цианистого водорода в результате контакта цианистых солей с сильными кислотами и щелочами, цианистые ванны необходимо устанавливать в отдельных помещениях или на удаленных участках. Категорически не допускается совместное спуска цианистых и кислых растворов в канализацию. Цианистые и кислотные ванны следует оборудовать самостоятельными системами вытяжной вентиляции, чтобы предупредить возможность образования циан-стого водорода в вытяжных установках. Мощная вытяжка гальванических ванн должна быть компенсирована организованным притоком.

кузнечный завод строительный архитектурный

Генеральный план

Посадка здания кузнечно-термического цеха выполнена на участке прямоугольной формы размером 145X130 м. Рельеф местности спокойный с понижением на юго-восток. Кроме производственного корпуса на участке расположены здания столовой, административный корпус, проходная, лабораторный корпус, трансформаторная подстанция, склад готовой продукции, бытовые помещения.

Разрывы между зданиями предусмотрены с учётом санитарных и противопожарных норм СНиПН-89-80 "Генеральные планы промышленных предприятий" и составляют от 25 до 30м. Ширина проездов 7 м, тротуаров - 3,5 м, отмосток 1,0 м.

Расчёт планировочных и проектных отметок:

На основе данных повторяемости ветров построена роза ветров. Повторяемость направлений ветра приведена в таблице 1.1

Таблица 1.1 Повторяемость направлений ветра, %

Планировка участка выполнена с минимальным перемещением земляных масс. Отвод ливневых вод осуществляется без изменения природного уклона территории по корытам проездов и дорог. Озеленение представлено посевом газонов, посадкой деревьев, кустарников, клумб. Благоустройство представлено малыми формами в виде скамеек, урн.

Технико-экономические показатели:

– Площадь участка Ауч=17145 м. кв.
– Площадь застройки Азастр=8387,25 м. кв.
– Площадь твёрдых покрытий Атв.покр.=3501,47 м. кв.
– Площадь озеленения Аоз=7211,85 м. кв.
– Процент озеленения -

– Процент освоения территории

Термическая обработка предназначена для придания металлу определённых физико-химических свойств – твердорти, вязкости, упругости, электропроводности и др. - путем нагрева до заданной температуры (от 450 до 1300 ºC) и последующего охлаждения в определенных средах. Различают термическую закалку, отпуск, томление, отжиг металла. В необходимых случаях в поверхностный слой металла дополнительно вводят различные химические элементы и соединения: углерод (цементация), азот (азотирование), цианистые соединения (цианирование) и др.

Нагрев заготовок осуществляют в пламенных печах, работающих на газообразном, жидком или твердом топливе и электропечах. Для равномерности нагрева изделия могут помещать в специальные ванны с расплавленным свинцом или солями хлорида бария, селитры.

Цементация производится нагреванием в древесном угле с примесью углекислой соды или в ваннах с цианистыми соединениями; азотирование – в струе аммиака при температуре порядка 500 °С. Распространена термообработка металла токами высокой частоты путём применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле.

Самым распространенным способом термической обработки является погружение изделий после нагрева в закалочные ванны с минеральными маслами.

Условия труда в термических цехах по состоянию микроклимата во многом приближаются к таковым в кузнечных цехах. В связи с большой концентрацией нагревательного оборудования температура воздуха в помещениях термических цехов может превышать установленные нормативы. Относительная влажность обычно составляет 30 – 60 %. Лучистое тепло достигает также высокого уровня особенно в период загрузки заготовок в печи и при выгрузке.

Воздух рабочей зоны в термических цехах загрязняется различными химическими веществами, состав которых определяется технологией производства. При применении в качестве топлива угля с высоким содержанием серы, и многосернистого мазута воздушная среда загрязняется сернистым газом. В воздух поступает также оксид углерода от нагревательных и закалочных установок, его концентрация периодически может превышать ПДК.

Работа на свиниовых ваннах сопровождается загрязнением воздушной среды парами свинца; свинец обнаруживается в смывах с рук и на спецодежде калильщиков. При азотировании воздух загрязняется аммиаком.

Применение термообработки металлов токами высокой частоты при отсутствии надежного экранирования приводит к воздействию на операторов высокочастотных элм полей.

Оздоровительные мероприятия. Нормализация микроклимата достигается рациональной организацией вентиляции. Наиболее простым способом удаления больших объемов перегретого воздуха является использование аэрационных фонарей. При невозможности осуществить аэрацию для удаления теплоизбытков применяют местную естественную вытяжную вентиляцию в виде зонтов над источниками тепловыделений и шахт, а также механическую общеобменную приточно-вытяжную вентиляцию.

Как и в других горячих цехах, в термических производствах эффективно использование теплоизоляции источников тепловыделения, экранирование рабочих мест, устройство водных завес в окнах нагревательных печей, окраска нагревательного оборудования в светлые тона и др.

Улучшению теплообмена работающих способствует воздушное душирование, его организация на рабочих местах операторов-термистов обязательна.

Для предупреждения загрязнения воздушной среды вредными химическими веществами необходимо максимальное укрытие закалочных и других ванн с обязательным устройством местной вытяжной вентиляции с воздухоприемниками типа бортовых отсосов. Удаляемый воздух, загрязненный выше допустимых уровней парами свинца, цианистыми соединениями и другими вредными веществами, подлежит очистке перед выбросом его в атмосферу.

Перспективным способом предупреждения загрязнения воздуха рабочей зоны и окружающей атмосферы парами и продуктами термической деструкции углеводородов является замена минеральных масел водными растворами нетоксических синтетических веществ. Производственные испытания таких заменителей дают обнадеживающие результаты. Одним из эффективных путей гигиенической рационализации процессов термической обработки изделий является применение вакуумных процессов.

Большое технико-экономическое и санитарно-гигиеническое значение имеет автоматизация и механизация процессов.

На крупных машиностроительных предприятиях в условиях массового производства работают печи непрерывного действия с толкательными конвейерными или другими механизмами. Автоматизируются все основные процессы: загрузка в печи, перемещение в закалочные ванны, выгрузка, промывка и др.

Для защиты операторов установок высокочастотного нагрева металла от возможного неблагоприятного влияния электромагнитных полей производится экранирование источников излучений с помощью металлической сетки или листового металла.

Строительство современных термических цехов , в первую очередь на инструментальных заводах, было вызвано возросшей потребностью в металлорежущем инструменте в связи с развитием всех отраслей машиностроительной промышленности. Благодаря термической обработке могут изменяться свойства металла: твердость, вязкость, электропроводность и пр. Термическая обработка сопровождается химическими процессами, при помощи которых в поверхностный слой металла вводится углерод (цементация), азот (азотирование, нитрирование), алюминий (алитирование) и другие вещества.

Применяемые при термической обработке отдельные виды нагрева в различного рода печах и ваннах известны под техническими названиями «закалка», «отжиг», «нормализация», «отпуск», «старение», «томление» и совершаются при температуре от 100 до 1300°.

Для нагрева печей применяют газ, жидкое и твердое топливо и электричество. Равномерность нагрева изделий обеспечивается также в ваннах с расплавленными солями (хлористый барий, селитра) или металлами, преимущественно свинцом. Цементация изделий производится либо в порошкообразной среде, состоящей из древесного угля с примесью 15-20% углекислой соды (твердая карбюризация), либо в ваннах из цианистого натрия и цианистого калия (жидкая карбюризадия). Введение в поверхностный слой изделий азота, или нитрирование, осуществляется в потоке аммиака в печах при температуре 510-520° в течение 10-90 часов.

В последние годы широкое распространение получила термообработка металлов токами высокой частоты путем применения индукционного нагрева в высокочастотном электромагнитном поле. Сущность этого способа термообработки основана на интенсивном поглощении металлом электрической энергии и легком переходе ее в тепловую. Индукционный нагрев металла осуществляется посредством электрических установок в виде ламповых или машинных генераторов частоты. Это оборудование излучает волнообразно распространяющуюся в пространство электромагнитную энергию с длинами волн для установок с машинными генераторами порядка 600-1500 м.
Малочисленность наблюдений над состоянием здоровья работающих па высокочастотных установках не позволяет пока сделать определенных выводов о воздействии на организм электромагнитных волн указанной длины.

Условия труда в термических цехах . При термообработке изделий в цианистых ваннах происходит выделение паров цианистых соединений, которые могут поступать в воздух помещений в больших или меньших количествах в зависимости от оборудования ванн местной механической вентиляцией. При действии последней содержание паров цианистых соединений в рабочей зоне находилось в пределах 0,014-0,029 мг в 1 м3 воздуха. Наряду с вдыханием паров цианистого водорода имеет место загрязнение кожного покрова пылью, содержащей цианистые соли, особенно в случае применения для приготовления цементационной смеси цианамидкальция.

Работа на свинцовых ваннах сопровождается довольно значительным загрязнением воздушной среды парами и сильным загрязнением рук свинцом. Так, в смывах с рук калильщиков в свинцовых ваннах количество свинца колебалось в пределах от 0,8 до 6,3 мг, составляя в среднем 2,6 мг.

Загрязнение воздуха помещений термических цехов окисью углерода, как "правило, незначительно; то же и парами аммиака при процессе нитрирования. Метеорологические условия в термических цехах вследствие наличия в них большого количества печей и ванн и недостаточной термоизоляции их поверхностей часто становятся неблагоприятными, особенно при затруднении или невозможности осуществлять организованный естественный воздухообмен (аэрация). Температура воздуха в летнее время у основных рабочих постов термических цехов достигает 27-41,5° при относительной влажности 60-30%. Даже в зимнее время она удерживается на уровне 25-30°. Как правило, высок и температурный перепад между рабочими постами и наружным воздухом, достигающий летом нередко 11-16°.

Наряду с воздействием высокой температуры воздуха рабочие термических цехов, особенно при обслуживании закалочных печей и различного рода ванн, подвергаются облучению в пределах 1-3 кал/см2*мин. в зависимости от вида обслуживаемого оборудования. Длительность нахождения под облучением составляет от 96% (калильщики и завивщики пружин) до 36% (цементовщики) всего рабочего времени.

КАТЕГОРИИ