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造型、制芯的安全技术

一、 造型、制芯新材料，新工艺简介

近代科学的飞速进步，不仅深化了铸造科学的基础理论，同时，现代造型、制芯方法、新材料新工艺亦PU鞋底获得了迅速发展。如在造型方法上，近年来出现了所谓“物理”成型法，如磁丸它对成型收缩率的影响主要表现在浇口冻结后制品脱模之前这段进程造型、真空密封造型等。新材料、新工艺应用继五十年代二氧化碳快速硬化水玻璃砂后，至六十年代则出现了水玻璃流态砂，嗣后又出现了应用无机和有机硬电视卡化剂的自硬砂以及改性水玻璃砂和树脂砂。七十年代出现的快硬，快凝所谓双快水泥砂和我国创造的，被命名为七水冷却器○砂的石灰石水玻璃砂，改善了操作者的劳动条件，使矽肺患病率大幅度下降。

在制芯方面，从1958~1968年先后出现了呋喃砂热芯盒制芯法，而后又出现了温芯盒制芯法和非气体硬化冷芯盒制芯法等等。

造型、制芯的新材料新工艺的广泛应用，对促进铸造生产，提高产品质量，提高经济效益和改善劳动条件确实起到了巨大作用，但从安全生产角度分析，或多或少地带来些新的不安全因素，亦应引起注意。后面将有重点的加以叙述。

二、 造型、制芯安全技术

1． 使用机器造型、制芯时安全事项 各种造型、制芯用机器，其驱动能力来自气体、液体和电力，如果使用者操作不当，极易造成人身和设备的不幸事故。因此，在安全方面必须注意如下：

（1） 车间，尤其是车间的安全部门必须对每一台机器应订出一个安全操作、维修保养规程，并应规定由专人定期检查执行情况。

（2） 对机器的使用者要进行专门技术、安全培训，使之了解机器的性能和构造，并经考试合格后方许可上机操作。

（3） 在使用机器前，必须认真检查机器各部是否完好，在未经修复前不得随意驱动。

（4） 两人同时操作或检修机器时，应配合协调。

（5） 当工作结束（或因故离机）后，应将机器的总气阀（液阀或电源）关闭。

2． 芯骨强度、结构、吊攀安全要求 砂芯在制造过程中，一般需经过多次吊运搬动，最后下入铸型。而在浇注过程中，金属液体对砂芯又有较大的冲击和浮力作用。因此，要求砂芯应有足够的强度和刚性，否则砂芯不仅容易被破坏、变形、冲垮、断裂而影响铸件质量，并可导致事故的发生。因此，对于较大砂芯的制作，必须在内部设置金属芯骨，它如同混凝土中加入钢筋所起的作用。

中、大型砂芯的芯骨，一般采用铸铁成骨架，为了确保砂芯生产和多次吊运、浇注中不致发生工伤事故，应做到以下各点：

（1） 芯骨的粗、细、结构及间距，应经过计算可查阅资料进行选择，以保证安全，不断裂。

（2） 大型芯骨应设置吊耳，中型芯骨可以骨架上挖去芯砂以充当吊耳。无论何种方法，其吊耳位置均应考虑到砂芯起吊时的重心平衡，以防止砂芯倾侧伤人。

（3） 芯骨在使用前要进行检查，骨架基体有无裂断、损伤，披缝、毛刺常会刺破手皮应予清除。

（4） 为使砂芯“咬牢”芯骨，芯骨表面应涂刷或浸以粘土浆。

3． 砂箱、模样及工具的堆放安全要求 造型、制芯需用大量的砂箱、托板、模样、芯盒及其它工具，它们既是铸型和砂芯的成型工具，又是搬运工具。如何正确、合理地保管、堆放好它们，与安全生产关系甚大。常常由于缺乏这方面的注意而引起流血、伤亡事故。因此必须注意。

（1） 造型、制芯前，对砂箱、托板进行检查。要求砂箱、托板本体无裂纹，箱带无损伤，箱耳、吊把平直，方可投入生产。

（2） 检查模样、芯盒，尤其是型板把手是否牢固、坚实，以保证起吊、翻转过程中的安全。

（3） 砂箱、托板等应在专模具钢用仓库（或蔽棚）堆放。模样应堆放在干燥的仓库内，并严禁火种入内。

（4） 砂箱、托板、型板类模样，应按规格大小分别成行、成列堆放。堆放高度，中、小型为1.5m，大型2m，行列间应留有1m以上的通道。

三、 文明生产与安全

在日常生产中，文明生产与安全的关系往往被人所忽视，而影响人的身心健康乃至造成工伤，因此应引起重视。

1． 工段里应留出平坦的、能自由通行的安全道，有条件的可在其两边铺出（或划出）通道标记。

2． 经常平整操作场地，每班生产结束后，将个人生产周围场地打扫干净。

3． 需要留在生产现场的一切工具、材料、砂箱等，应有规则的堆放好，以保证道路畅通和生产的正常进行。

4． 工段的照明、通风、排放烟气等，应随时加以注意并遵守车间、工段的有关规定。

四、 操作人员安全须知

造型、制芯工艺由许多工序组成，如模样安放，填、捣型料，翻箱起模，修整型、芯等等。其中某些工序目前虽已被机器所替代，但手工作业仍占着主导地位，而且又十分繁重的体力劳动，因而操作者在进行各工序操作时，必须重视安全生产。

1． 严禁在起吊的型芯和行车F方操作 在造型和制芯作业中，对中、小件铸型或型芯的底部须进行整修或涂料时，应将铸型和型芯平稳放置在专用的搁架上，绝对禁止为图方面在起吊件下方进行作业，以免发生重大伤亡事故。

工段内行车吊运物件极为频繁，当行车驶近操作者前，除行车应打铃警告提示外，操作者必须及时、迅速避开行车，防止物件突然下落或碰撞伤及人体。

2． 了解地坑水位 生产数量较少的大型铸件时，为缩短生产周期和提高经济效益，可采用地坑造型。地坑造型可使砂型离地面高度降低，使浇注既方便又安全。但地坑造型时应采注意两点。

（1） 了解地坑造型部位的水位，一般要求铸型底部距地下水水面最小距离不少于1.5m，以防止浇注时高温金属液体遇潮发生爆炸。当水位高而又必须采用地坑造型时，可预先制作钢骨水泥坑，但不得渗水。

（2） 制作地坑铸型时，应仔细考虑安排发排气孔道（可采用焦炭和排气管预埋），以使铸型底部气体能顺利地排出型外。

3． 铸型、型芯捣实与安全 在造型、制芯操作中，最繁重的劳动莫过于用手工捣实型料，这对于大型、深型件尤为明显。稍不留意，亦往往能造成事故。

（1） 捣砂前应检查风动捣固器，当发现有锤头松动，皮管接头不良，破裂漏气等现象时，应修复后再用。

（2） 捣固时捣固器要用双手轻握，方向应与被捣面基本垂直，捣固顺序可由中心向外扩展为宜。

（3） 操作者在捣固时除应再由处置器对此旌旗灯号停止处置穿硬包头工作鞋外，视线要盯在捣固锤头上，否则容易捣在脚上或箱边、箱带、模样、浇口吸出气口上，而造成砂型实在是让其他宝石镶嵌的顿时失色啊质量和人身事故。

（4） 遵守操作规程和各项安全制度对车间和工段制订的有关安全操作要求、规章制度、操作者必须逐条熟知、严格遵守、执行。对安全部门制定的安全准则、条例，包括专项安全要求，亦应牢记，并贯穿于整个生产过程。只有这样，才能保证安全生产，避免事故发生。

五、 几种造型、制芯用砂与安全要求

1． 水玻璃石英砂应用与安全 使用水玻璃石英砂时应注意如下安全问题：

（1） 水玻璃系碱性材料，不宜用来洗手；

（2） 用苛性钠溶液调整水玻璃模数时，操作者应戴上眼镜和手套；

（3） 用硅铁粉制作的发热自硬砂，会因气体过量集存而遇火引起爆炸，应加强防爆措施。

2． 水玻璃石灰石砂应用与安全 水玻璃石灰石砂是以石灰石砂代替石英砂作造型材料，因此它具有水玻璃石英砂的优点外，尚有其特殊优点：

（1） 砂的溃散性能好，易于清砂，因而可大大减轻清砂操作者的劳动强度；

（2） 质量上能获得光洁的铸件表面；

（3） 含游离的二氧化硅仅在1~2%，能大大消除职业性矽肺病的危害。

但石灰石砂在浇注过程中会放出大量的二氧化碳气体，遇到钢水后又会放出一氧化碳，如果不加注意，很容易引起一氧化碳中毒。尤其对浇注温度要求高、铸型大浇注时间长和需要靠近铸型操作如捣冒口、拆卸紧固螺栓时更应注意。因此，一般要求放在通风良好的场地上浇注和浇注过程中及时引火，将一氧化碳气体烧掉。

3． 树脂砂应用与安全 采用高效率的快硬材料作粘结剂，并实现自动化或半自动化制作型、芯，是解决型、芯生产的重要途径。六十年代后期出现的树脂砂，便是这样一种型砂。

树脂砂具有以下优点：

（1） 反应速度快，可以大大提高劳动生产率；

（2） 便于实现机械化、自动化生产，减轻劳动强度；

（3） 充填、成型性好。溃散性能亦好；

（4） 用热芯盒制芯不需烘干；

（5） 型芯强度高，一般无需芯骨加固且不易变形。

但树脂砂也存在一些不安全因素，主要表现在：射芯时砂粒易射出，加热时由于树脂中甲醛蒸发，有强烈的刺激性气味，对人眼的刺激较大。因此，要求加强操作场地的通风，设备的密封性能要好。

六、 砂型（芯）烘干与安全

目前铸造生产的砂型（芯）分为湿型及干型两种。由于科学技术的不断发展，湿型已被广泛用于生产中，但因砂型强度较低，发气量较大等原因，铸件容易产生气孔、砂眼、粘砂和夹砂等缺陷。尤其对厚大件就更难保证质量。为此，目前对于厚大件及质量要求高的铸件，还经常采用干型浇注。特别是泥芯，由于它所处的工作条件恶劣，故更需要烘干后使用。

在干燥过程中，为了避免事故的产生，在烘干操作中应做好下列安全措施：

1． 在装、卸炉时，要有专人负责指挥，在装卸砂型（芯）时应平均装、卸，不能单边装吊，以免引起翻车。

2． 在装炉时，应确保装车平稳，砂箱装叠应下大上小，依次排列。上下砂箱之间四角应用铁片塞硬，防止倾斜和晃动。

3． 砂型（芯）起吊时应注意起吊重量，不得超过行车负荷，每次起吊砂型要求同一规格大小，不能大小混在一起起吊。

4． 火门附近禁止堆放易燃物、易爆品。上下班应做好交接班工作。

5． 炉门及轨道周围严禁堆放障碍物，保证台车进出畅通。

6． 检查机械、电气传动，开关等部分是否灵活、安全、可靠。

7． 在加煤或扒渣时应戴好防热面罩，以防火陷及热气灼伤脸部。

8． 烘炉操作采用人工加煤时，燃料应少加勤加，做到薄而撒开，而且要勤扒渣，使其充分燃烧。避免因燃烧不充分而浓烟外溢，造成环境污染。