??? 鑄鐵業(yè)中,熱固法工藝用于殼型造型和制芯。這種工藝是將通常用煤氣加熱至450℃左右的金屬模板鉗送至一料斗或傾卸箱處,斗箱內(nèi)裝有由酚醛熱固樹脂配成的型砂。將斗或箱傾倒,使混有樹脂的型砂灑落在倒置的模板上,保持約30秒鐘,使其粘結(jié)。再經(jīng)過進(jìn)一步短暫的固化,使變成堅(jiān)硬的薄殼,能被內(nèi)裝的頂桿推離模板。也可將型砂吹入芯盒內(nèi)制作型殼。顯然,酚醛樹脂和熱的模板接觸時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱分解產(chǎn)物,工人有暴露在這種產(chǎn)物中的危險(xiǎn),也有可能在凝固和硬化過程中蒸發(fā)出具有揮發(fā)性的有機(jī)化合物。避免酚或酚醛樹脂與皮膚或眼睛接觸至關(guān)重要,因?yàn)樗鼈兙哂写碳ば院瓦^敏性,足以引起皮炎,多用熱水洗滌有助于減輕這一病患。任何樹脂一旦被攝入體內(nèi),應(yīng)立即就醫(yī)。
??? 在冷硬法這一類造型工藝中,目前有多種常用的硬化系統(tǒng),包括:酸性催化的呋喃類化合物和酚類化合物、醇酸樹脂和酚異氰酸酯;發(fā)斯庫(kù)特快速冷硬;自凝硅酸鹽,依諾賽特?zé)o機(jī)不烘粘結(jié)劑;水泥砂和流態(tài)砂。所有這些系統(tǒng)的共同點(diǎn)是都不需要依靠外部加熱來(lái)促使其凝固。用作粘結(jié)劑的異氰酸鹽一般是以亞甲雙苯基異氰酸酯為基料,一旦被吸入,就會(huì)產(chǎn)生呼吸系統(tǒng)刺激劑和過敏劑的作用,引起氣喘病癥。[為此,多數(shù)國(guó)家都將此列為嚴(yán)格立法的項(xiàng)目。]在使用和處理這種化合物時(shí),涂敷護(hù)膚膏及戴護(hù)目鏡是行之有效的措施。在處理含樹脂的型砂時(shí),特別當(dāng)型砂處于熱態(tài)時(shí),建議采用局部排風(fēng)裝置。應(yīng)將異氰酸酯謹(jǐn)慎地存放在密封容器中,并置于溫度為10~30℃的干燥處。任何用空的容器應(yīng)注滿5%碳酸鈉溶液,浸泡24小時(shí),使容器中殘存的任何化學(xué)藥品得到中和。使用酚醛樹脂和醇酸樹脂油的樹脂造型工藝中,應(yīng)嚴(yán)格貫徹最普通的保管工作原則,但在處理作為凝固劑的催化劑時(shí),應(yīng)極其小心謹(jǐn)慎。作為酚醛和油性異氰酸酯樹脂的催化劑,應(yīng)極其小心謹(jǐn)慎。作為酚醛和油性異氰酸酯樹脂的催化劑,通常是以吡喧化合物的芳香胺為基本部分。這種吡喧化合物是一種帶刺鼻味的液體,它們能強(qiáng)烈刺激皮膚,造成腎和肝的損害,還會(huì)影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)。在市場(chǎng)上,這些化合物或是以單獨(dú)的添加劑(三組分粘結(jié)劑)形式、或是以和油料摻和的形式供應(yīng)。在拌和、造型、澆注,以及落砂各階段中,都應(yīng)保持良好的局部排氣通風(fēng)。在其他一些不需烘烤的工序中,使用的催化劑也是有毒的磷酸或各種磺酸,故在運(yùn)輸和使用過程中應(yīng)采取防護(hù)措施,以免發(fā)生事故。
??? 最后一類造型工藝是氣體硬化,主要有:CO2水玻璃法和氣霧冷芯盒法,或稱阿西蘭特法工藝。CO2水玻璃工藝從50年代就開始使用,并據(jù)此發(fā)展了多種工藝,這一工藝一般用于生產(chǎn)大、中型鑄型和型芯(見下節(jié))。其所用的硅酸鈉粘結(jié)劑是由氧化鈉和二氧化硅反應(yīng)而生成的一系列化學(xué)品。這種粘結(jié)劑通常添加諸如糖蜜之類 的物質(zhì)作為分解劑來(lái)加以改進(jìn)。硅酸鈉是一種堿性物質(zhì),如果和皮膚、眼睛接觸,或攝入人體,都會(huì)造成傷害。最好能在處理大量硅酸鈉區(qū)域附近提供應(yīng)急淋浴設(shè)施,并要保持涂搽護(hù)膚膏。凡使用硅酸鹽的鑄造區(qū),應(yīng)配備取用方便的洗眼瓶,常使可能發(fā)生的嚴(yán)重事故化險(xiǎn)為夷。供應(yīng)的二氧化碳可以是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài),若以氣瓶或壓力桶的形式供應(yīng),則在保管上應(yīng)采取許多安全措施,如氣瓶的貯存、閥門的維修、氣瓶的搬運(yùn)等,同時(shí)對(duì)氣體本身的危害也必須加以防護(hù)。
??? 不管采用何種形式的造型工藝,凡使用型砂的場(chǎng)合,就可能有吸入粉塵的危險(xiǎn)。但是在造型工序,通常使用濕砂或與液態(tài)樹脂拌合的砂子,所以不太可能成為可吸入粉塵的主要塵源。為了使鑄模易于從鑄型中取出。有時(shí)加入脫模劑。最常用的脫模材料是滑石粉。這些易被吸入的滑石粉粉塵有引起滑石肺——一種塵肺的危險(xiǎn)。在手工造型中,脫模劑的應(yīng)用更為廣泛,而在大型的、自動(dòng)化程度較高的造型工藝中,則很少見。
??? 為了使鑄件表面光潔,常在鑄型表面噴涂化學(xué)品,它們?nèi)芙饣驊腋≡诋惐贾?,然后把異丙醇燃盡,使在鑄型上留下一層化合物,這種化合物通常是一種石墨。這一作業(yè)有直接發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn),所有與噴涂作業(yè)有關(guān)的工作人員均應(yīng)配備阻燃防護(hù)服和手套,因?yàn)橛袡C(jī)溶劑也會(huì)引起皮炎。噴涂作業(yè)應(yīng)在裝有通風(fēng)的小室內(nèi)進(jìn)行,以防止有機(jī)物質(zhì)的蒸氣逸散至工作場(chǎng)所。應(yīng)遵守嚴(yán)格的規(guī)程,確保異丙醇的安全貯存和使用。即時(shí)要用的異丙醇應(yīng)灌入小容器內(nèi),而將較大容器放在遠(yuǎn)離燃化作業(yè)的地方。鑄鐵車間的這部分地區(qū)附近,應(yīng)嚴(yán)禁吸煙。
??? 鑄型制作過程中,需要搬動(dòng)大而笨重的物件,鑄型本身就很重,砂箱也一樣。這些重物往往要用人力進(jìn)行提升、搬運(yùn)和堆放,搬運(yùn)工人應(yīng)意識(shí)到提起重物會(huì)使背部受到極大負(fù)擔(dān),因此必須注意,不應(yīng)搬動(dòng)超過安全限度的重物。
??? 型芯制作 型芯制成后,將嵌入鑄型內(nèi),用以決定空心鑄件的內(nèi)部形狀。型芯必須有足夠的強(qiáng)度,經(jīng)得起澆注,但同時(shí)又不應(yīng)過于結(jié)實(shí),以致在脫模時(shí)不易從鑄件內(nèi)清除,傳統(tǒng)的型芯混合料包括砂和諸如亞麻仁油、糖蜜或糊精之類的粘合劑,以獲得足夠的強(qiáng)度?;旌狭显诤嫦鋬?nèi)烘干,制成型芯。雖然型芯最初干硬而結(jié)實(shí),但遇到溶融金屬時(shí)會(huì)變脆而后松散,以致在落砂時(shí)易于清除。在用烘爐烘干型芯的場(chǎng)所,會(huì)受到有毒煙氣毒害的危險(xiǎn),所以應(yīng)在型芯烘爐上方裝設(shè)合適的、維護(hù)良好的排煙系統(tǒng)。在正常情況下,烘爐內(nèi)的對(duì)流足以能保證煙氣的充分排除,成品型芯從烘爐中取出放在架上冷卻時(shí),會(huì)冒出少量煙氣,但危害性較小。然而,在某些情況下,煙氣中的少量丙烯醛,可能造成相當(dāng)大的危險(xiǎn)。型芯可以涂以“上光涂層”來(lái)提高鑄件表面的光潔度,對(duì)此需要采取與鑄型相同的預(yù)防措施。
??? 在修整型芯時(shí),可能需要使用銼刀,進(jìn)行銼削作業(yè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多粉塵,以致有引起塵肺的危險(xiǎn),銼型芯的工人應(yīng)戴手套,以防手部擦傷。
??? 許多用于制作鑄型的工藝,也適用于制造型芯,這些工藝可分為三類:熱固法、自硬法、氣體硬化法。在這些工藝過程中用作粘結(jié)劑或與粘結(jié)劑混合的材料有:苯酚甲醛、脲醛、糠醇、苯酚甲醛糠醇、苯酚甲醛/脲醛、聚氨酯、三乙胺、有機(jī)磺酸,以及在最近研制成的SO2工藝中使用的丁酮過氧化物和許多其他有機(jī)化合物。用熱固法(空氣固化、殼型造型、熱芯盒和傳統(tǒng)的型芯粘結(jié))制成的型芯能產(chǎn)生許多熱降解產(chǎn)物,必須注意,避免過多暴露于這種未經(jīng)調(diào)查研究過的化合物中。在用冷態(tài)自硬法及氣體硬化法制芯時(shí),也要采用與鑄型制作相同的預(yù)防措施,因?yàn)閮烧弋a(chǎn)生的危害在許多方面都很相似。有一種既可用于制作型芯,又可用于制作鑄型,且使用方便的工藝,即氣霧冷芯盒法或稱阿西蘭特法。這是一種氣體硬化法,是用一種樹脂——通常是聚氨酯——與二異氰酸酯相混合,然后用胺作吹氣處理,使用的胺通常是三乙胺或二甲基乙胺,以促使交聯(lián)固化反應(yīng)。常用的是桶裝出售的胺,是一種無(wú)色的液體,有強(qiáng)烈的氨味,其蒸氣比空氣重,故總是沉積在靠近地面處,具有非常現(xiàn)實(shí)的火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn),必須十分小心對(duì)待,特別是在成批貯存該材料的場(chǎng)所尤應(yīng)注意。這些胺的生理作用主要是影響中樞神經(jīng)系統(tǒng),能造成痙攣、癱瘓,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。當(dāng)眼睛或皮膚接觸到胺時(shí),搶救措施應(yīng)是首先用大量清水至少?zèng)_洗15分鐘,并立即進(jìn)行醫(yī)療。在氣霧冷芯盒法中所用的胺呈蒸氣狀,由于有泄漏的可能,因而更加危險(xiǎn),在處理這種材料時(shí),必須倍加小心,并應(yīng)安裝適當(dāng)?shù)呐棚L(fēng)設(shè)備,以排除工作區(qū)內(nèi)的煙氣。
??? 落砂 熔融金屬注入已合箱的、有時(shí)還帶有型芯的鑄型內(nèi),經(jīng)冷卻后,必須取出毛坯鑄件。這是一個(gè)噪聲很大的工序,它所產(chǎn)生的等效連續(xù)聲級(jí)大大超過建議的8小時(shí)工作制條件下的聲級(jí)值90分貝。如果實(shí)際上無(wú)法降低噪聲,則應(yīng)提供聽力保護(hù)用具。通常用振擊法使鑄件脫離鑄型的主體。把砂箱、鑄型和鑄件放在振動(dòng)的格柵子臺(tái)上,突然撞擊和持續(xù)振動(dòng)可振落大部分砂,這些砂通過格柵落入一漏斗內(nèi)或落在輸送帶上,可用磁鐵進(jìn)行分離,然后重新研磨、處理、供再使用,或者堆放起來(lái)。接著,取出鑄件,并轉(zhuǎn)入落砂作業(yè)的下一階段。由于型砂已與近1500℃溫度的熔融金屬接觸,因而變得十分干燥,更易產(chǎn)生粉塵。如果鑄型中或型芯中曾使用過樹脂或油,則在落砂階段仍然存在熱分解產(chǎn)物。金屬本身和砂一樣仍然很熱。若可能存在眼睛受熱砂損傷的危險(xiǎn),則應(yīng)配備和使用護(hù)目用品。鑄造廠落砂工段應(yīng)嚴(yán)格堅(jiān)持常規(guī)的保管整理工作。對(duì)工作疏忽的人灼熱的金屬大件會(huì)構(gòu)成很大的危險(xiǎn)。人所共知,鑄鐵車間發(fā)生的事故中,最常見的是絆倒、跌撞在車間內(nèi)到處堆放的物件上。如果物件正好是凹凸不平或灼熱的金屬件,或者周圍堆放著大量干而滑的砂料,則問題更為嚴(yán)重。