熱處理車間加熱設(shè)備的安全使用技術(shù)

1、熱處理車間加熱設(shè)備的安全使用技術(shù)(圖文)熱處理車間加熱設(shè)備，除上一章已對油爐、煤氣爐和各種形式的電加爐作過介紹以外，這里僅對熱處理車間專用的浴爐作簡要敘述。一、 熱處理浴爐的安全使用技術(shù)熱處理浴爐是工件的加熱或冷卻設(shè)備。浴爐中液體介質(zhì)的選用，主要取決于所要求的工作溫度。加熱用的介質(zhì)有熔融的金屬鉛，鉛浴具有加熱速度快，工件清潔的優(yōu)點(diǎn)。但當(dāng)溫度超過400時(shí)，鉛浴即向空氣放出大量蒸氣并氧化凝結(jié)為煙，懸浮于空氣中，可使人慢性中毒。表現(xiàn)為：顏面蒼白，口中金屬味，食欲不振;嚴(yán)重時(shí)有四肢關(guān)節(jié)及肌肉酸痛，腹絞痛等癥狀。為了保護(hù)工人的健康，鉛浴爐趨于淘汰。熱處理常用的浴爐加熱介質(zhì)是熔融的鹽類，如氯化鋇、氯化鉀、

2、氯化鈉和碳酸鈉(用于6001300);硝酸鈉、亞硝酸鈉和硝酸鉀(用于140550)。油浴爐采用機(jī)械油作為加熱介質(zhì)，工作溫度不超過210。各種浴爐的加熱介質(zhì)在其工作溫度下，都不同程度的蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸氣對人體有一定的害處。如氯化鋇就有毒。各種硝鹽在較高溫度和零件的油污燃燒相互作用，揮發(fā)出棕黃色的五氧化二氮，造成車間空氣污染。因此，工作溫度高于300的硝酸鹽浴爐和600以上的中溫和高溫鹽浴爐，爐口旁應(yīng)有吸煙塵的裝置，將煙塵排出車間，條件許可的話，應(yīng)采取措施回收有害成分，將廢氣凈化后排出。工件進(jìn)浴爐前，必須進(jìn)行烘干預(yù)熱。潮濕的工件和工夾具，一律不得進(jìn)入浴爐。因?yàn)樗旨眲饣?，瞬時(shí)可產(chǎn)生大量氣體，極易引

3、起液態(tài)加熱介質(zhì)的崩爆和飛濺，飛濺出來的融鹽，粘附在人體皮膚上將造成灼傷事故。油浴爐若有水分隨工件帶入，溫度高于100后水汽化會(huì)引起熱油翻滾，產(chǎn)生大量氣泡和油沫而溢出油槽，很容易引起火災(zāi)。油浴爐在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上，應(yīng)保證油沫溢出時(shí)，不使其流到加熱元件上。用悶頭壓緊密封的中空零件，不能進(jìn)行加熱，因?yàn)檫@類零件在加熱時(shí)，中間空腔內(nèi)的氣體，受熱后膨脹，壓力急劇增大，會(huì)使悶頭象子彈一樣射出，造成傷害事故。同時(shí)在浴爐中還會(huì)引起加熱介質(zhì)的飛濺，造成燙傷。浴爐操作工人應(yīng)按規(guī)定穿戴好防護(hù)用品。鹽浴熔化，當(dāng)出現(xiàn)下部已熔化而上部結(jié)殼現(xiàn)象時(shí)，不能用鐵棒攪，以防下部熔鹽竄出傷人。浴爐按加熱方式分為外熱式和內(nèi)熱式的兩種。其安全技

4、術(shù)分述如下：1. 外熱式浴爐的安全操作技術(shù)外熱式浴爐主要由爐體、發(fā)熱體和坩堝組成。坩堝(或稱槽子)用耐熱鋼、低碳鋼、耐熱鑄鐵焊接或鑄造制成后，須用煤油滲透仔細(xì)檢查滲透。發(fā)現(xiàn)滲漏時(shí)應(yīng)修補(bǔ)好，方可使用。每只坩堝(槽子)使用時(shí)，應(yīng)設(shè)卡記錄，并定期檢查、定期更新。外熱式浴爐的熱源可用電能或其它燃料。目前以電熱為主。由于坩堝材料的限制，這類爐子使用溫度一般不超過900。坩堝與電熱體之間，應(yīng)保持一定的間隙，防止電熱體變形與坩堝接觸，造成短路，發(fā)生事故。外熱式硝鹽爐常作為回火和等溫淬火用，使用溫度不超過550。硝鹽是一種強(qiáng)氧化劑，溫度越高，氧化性也就越強(qiáng)。應(yīng)絕對禁止將可燃物質(zhì)如木炭、油、油棉紗、油抹布、木屑

5、等放入硝鹽浴爐中，否則極易引起起爆炸。工件必須去除水分后，才可進(jìn)入硝鹽浴爐，水分過多硝鹽熔液就會(huì)沸騰，產(chǎn)生大量氣泡，將硝鹽溢出。坩堝內(nèi)硝鹽不能太滿，一般只能加至容積的三分之二左右，以保證在最大裝載量時(shí)，硝鹽液面仍低于坩堝上口10cm。外熱式電熱油爐，加熱介質(zhì)為機(jī)械油，用作低溫回火和時(shí)效處理，一般使用溫度不超過210。應(yīng)安裝排煙裝置將油蒸汽抽出。電熱體的布置不宜過高，當(dāng)油面的高度低于電阻絲的位置時(shí)，槽體上部溫度過高，會(huì)使油面著火。同樣道理，油槽加熱前應(yīng)檢查油面的高度，不能太低。操作人員要十分注意，防止控溫系統(tǒng)失靈，造成油溫過高而著火。一旦外加熱式浴爐發(fā)生漏鹽、漏油事故，應(yīng)立即斷電或停供燃料，同時(shí)

6、關(guān)閉吸風(fēng)裝置。發(fā)生著火，即應(yīng)按介質(zhì)種類(如硝鹽或油)，采用相應(yīng)救火方法進(jìn)行滅火。2. 內(nèi)熱式浴爐的安全操作技術(shù)內(nèi)熱式浴爐主要為電極鹽浴爐，其加熱原理是，在電極之間通以36V以上的低壓交流電，利用熔鹽的電阻產(chǎn)生熱量而將熔鹽加熱到要求的溫度。按額定使用溫度分為低溫(560)、中溫(900)、和高溫(1300)爐三種。不同溫度采用不同的鹽浴配方。鹽爐變壓器必須放置在通風(fēng)良好和干燥的地方。并需定期保養(yǎng)和檢修。在換擋時(shí)，必須切斷變壓器的初極電源(無級高壓時(shí)不用斷電)。爐子啟動(dòng)時(shí)，副電極與主電極之間應(yīng)接觸良好。不然就會(huì)產(chǎn)生電火花飛濺。進(jìn)爐的工件和工具必須烘干，有盲孔的工件加熱時(shí)，盲孔一定要向上。補(bǔ)充新鹽或

7、加脫氧劑時(shí)，應(yīng)先烘干，再緩緩加入。各種不同配方的鹽類存放時(shí)，容器上要有醒目標(biāo)牌，切忌混錯(cuò)。如果把硝鹽加入中溫或高溫鹽爐后，就會(huì)使整爐的鹽浴溢出，容易造成火災(zāi)和燙傷事故。二、 保護(hù)氣氛熱處理設(shè)備的安全使用技術(shù)現(xiàn)代熱處理生產(chǎn)中使用保護(hù)氣氛日益廣泛，它既可用來防止金屬在加熱過程中的氧化和脫碳，也可做為化學(xué)熱處理的滲劑或載體氣，對鋼鐵零件進(jìn)行氣體滲碳、碳氮共滲等。但不少類型的保護(hù)氣氛都易燃易爆，且對人體有害。因而制備、應(yīng)用保護(hù)氣氛，安全工作是極為重要的。熱處理生產(chǎn)中常用的保護(hù)氣氛，見表1。表1 熱處理常用的保護(hù)氣氛在一般生產(chǎn)中，普遍應(yīng)用的是吸熱型氣氛、放熱型氣氛和氨分解氣氛。1. 保護(hù)氣氛發(fā)生裝置的安

8、全操作保護(hù)氣氛發(fā)生裝置須有可靠的防火、防爆措施，并嚴(yán)格按圖制造。各種管道、閥門及安全保護(hù)裝置應(yīng)涂有醒目的色彩，并經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，使其處于良好的工作狀態(tài)。每一臺保護(hù)氣氛發(fā)生裝置，都必須有一套能確保安全的操作規(guī)程。操作規(guī)程以下內(nèi)容是必寫的：a.簡要原理與產(chǎn)氣流程。b.發(fā)生裝置的啟動(dòng)程序。c.發(fā)生裝置工作狀態(tài)監(jiān)測。d.發(fā)生裝置的停止程序。e.意外故障處理辦法(如停電、斷水、元器件損壞及其它故障)。以上各項(xiàng)，對不同性質(zhì)的保護(hù)氣氛，還應(yīng)有各自不同的具體規(guī)定。保護(hù)氣氛發(fā)生裝置必須指定經(jīng)過培訓(xùn)的專人操作。操作者應(yīng)全面熟悉發(fā)生裝置的構(gòu)造與性能。掌握安全操作和消防的基本知識和技能。保護(hù)氣氛發(fā)生裝置一般安裝在單

9、間房屋內(nèi)。與工作爐同室時(shí)，應(yīng)保持一定距離。各種液體、氣體原料不得在發(fā)生裝置旁或工作爐旁存放。各種管道不得有漏氣現(xiàn)象，管接頭處應(yīng)采用聚四氟乙烯塑料薄膜作為密封填料，需用軟管聯(lián)接的地方，應(yīng)采用能承受一定壓力的耐油橡膠管。2. 保護(hù)氣氛熱處理爐的安全操作目前，應(yīng)用保護(hù)氣氛的熱處理爐，有密封箱式爐(即多用爐)、推桿或輸送帶式連續(xù)爐，它們既可用于光亮淬火，亦可進(jìn)行氣體滲碳和碳氮共滲;另一種應(yīng)用較廣泛的光亮淬火爐為振底式爐。操作保護(hù)氣氛熱處理爐，除應(yīng)注意一般熱處理的特點(diǎn)外，要充分考慮保護(hù)氣氛的應(yīng)用所帶來的問題。(1) 吸熱式氣氛進(jìn)入工作爐膛時(shí)，爐溫不得低于760，否則，保護(hù)氣氛與爐膛內(nèi)空氣混合在爆炸極限范

10、圍內(nèi)時(shí)，遇到火種會(huì)產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。當(dāng)爐溫高于保護(hù)氣氛中可燃?xì)怏w的發(fā)火溫度時(shí)，則進(jìn)去的氣體會(huì)發(fā)生燃燒，就不會(huì)達(dá)到爆炸極限。吸熱氣氛中可燃?xì)怏w發(fā)火溫度如表2。表2 可燃?xì)怏w的發(fā)火溫度(2) 保護(hù)氣氛熱處理爐，應(yīng)具有良好的密封性，以免保護(hù)氣氛泄漏，影響保護(hù)氣氛效果和污染作業(yè)環(huán)境。保護(hù)氣氛中的有毒成分(如一氧化碳)，除對人體健康有害外，當(dāng)其在空氣中達(dá)到爆炸極限時(shí)，還可能造成工作區(qū)爆燃(炸)事故。有關(guān)的可燃?xì)怏w的爆炸極限見表3。表3 易燃易爆物品的性質(zhì)及適用的滅火劑(3) 必須定期檢查通向熱處理的保護(hù)氣輸送管道，及時(shí)清理管道內(nèi)的碳黑、水分，防止管道堵塞。(4) 用一臺保護(hù)氣氛發(fā)生裝置，向多臺熱處理爐供氣時(shí)

11、，一定要防止向沒有開爐的設(shè)備供氣。停爐檢修時(shí)，必須先切斷保護(hù)氣源，并要有兩人一起工作，起監(jiān)護(hù)作用。防止殘氣或泄漏氣體使人吸入后中毒。(5) 吸熱式氣氛及氨分解氣通入工作爐時(shí)，為維持爐氣呈正壓，一般通入量稍大些。這樣必然有部分保護(hù)氣氛從爐門口或放散管道溢出，這些氣體必須點(diǎn)燃，否則會(huì)使空氣中有害氣體濃度增高。3. 原料氣的安全保管原料氣的安全貯用，尤其是石油液化氣的安全貯用，必須從嚴(yán)要求。(1) 各種貯運(yùn)石油液化氣、液氨的槽車、貯罐必須按高壓容器的要求定期鑒定。罐上的各種閥門、壓力計(jì)、液位計(jì)等必須齊全、完好，并不能有泄漏。必須按充裝系數(shù)規(guī)定裝氣。(2) 貯藏石油液化氣，必須遠(yuǎn)離廠房和民用建筑，要用

12、單獨(dú)房間將氣源與周圍建筑隔離。貯存室應(yīng)通風(fēng)陰涼，屋頂采用輕頂結(jié)構(gòu)，室內(nèi)用防爆燈具照明。(3) 建立和建全嚴(yán)格的管理制度，使用和管理人員應(yīng)熟悉貯存氣源的性能及安全使用知識。三、 熱處理輔助設(shè)備的工藝操作安全技術(shù)1. 淬火水、油槽的安全措施淬火水、油槽是熱處理冷卻的必要設(shè)備。在車間內(nèi)的布置，應(yīng)考慮盡量離開車間通道。一般置于爐前，與爐子相距1m左右;大型加熱爐和淬火槽之間距可相隔3m或更遠(yuǎn)一些。當(dāng)槽子的槽沿高于地面小于600800mm時(shí)，四周應(yīng)設(shè)置安全欄桿，并在槽上加蓋;槽沿高出地面大于1000mm時(shí)，應(yīng)設(shè)置腳踏板，以利操作。鋼件進(jìn)行淬油時(shí)，其溫度在800以上，操作時(shí)應(yīng)十分小心，防上淬火油著火。在設(shè)

13、計(jì)熱處理用的淬火油槽容量和尺寸時(shí)，應(yīng)根據(jù)最大淬火零件的重量和尺寸來考慮。裝油量應(yīng)大于最大淬火零件重量的810倍。槽子上的進(jìn)油管孔徑的確定，要保證淬火時(shí)有足夠的冷油供應(yīng)。出油管則應(yīng)保證有等量的熱油回流。由于回油壓力較進(jìn)油壓力低，所以供熱油流出的回油管截面積，應(yīng)是進(jìn)油管截面積的兩倍以上。定期清理油槽內(nèi)的油粕，防止油粕堵塞管道而影響槽內(nèi)油的交換循環(huán)。大型油槽的上口處，應(yīng)安裝可噴射干冰的鋼管，萬一油著火時(shí)，可噴出干冰密封槽口，進(jìn)行滅火。大型油槽底部應(yīng)有快速回油管與地下貯油槽相連，萬一車間發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使淬火油可以迅速放回地下貯油槽內(nèi)。地下貯油槽的容量，應(yīng)比車間里全部油池的容量大30%40%。淬火油槽應(yīng)加

14、蓋，保持淬火油的清潔和防止著火。為防止大件淬火時(shí)油煙在車間內(nèi)擴(kuò)散，在油槽上應(yīng)安裝抽風(fēng)裝置。禁止將廢汽油、煤油倒入淬火油槽中。灼熱工件淬油時(shí)，油溫一般應(yīng)控制在閃點(diǎn)以下，并且不超過80，絕對不得超過100(油槽封閉的熱油淬火例外)。不得已而用煤油淬火介質(zhì)時(shí)，其最高使用溫度應(yīng)小于38。淬火油槽內(nèi)油面高度應(yīng)控制在槽的高度的3/4左右，槽子的上口處，應(yīng)置有溢油槽，并與回油管接通。用噴油方法進(jìn)行局部淬火時(shí)，須采用閃點(diǎn)高的油類作淬火介質(zhì)，并且在操作時(shí)應(yīng)十分注意防火。大型工件淬油時(shí)，必須避免工件淬入油中一半時(shí)發(fā)生停頓，因?yàn)檫@很容易引起火災(zāi)。為了使油溫不因淬火量大而大幅度升高，必須保證有足夠的油量。除了車間內(nèi)的

15、油槽外，車間外還必須有較大的地面和地下貯油槽。大型鋼質(zhì)地面貯油槽外，應(yīng)有磚砌的保護(hù)墻。設(shè)置專用油循環(huán)泵和泵房，泵房內(nèi)地面應(yīng)保持清潔干燥，不得有積油和油垢。管道、泵、閥門和電機(jī)也應(yīng)保持清潔、無油垢。泵房內(nèi)的照明燈、電機(jī)和開關(guān)等均應(yīng)是防爆型。淬火油槽附近配備的滅火裝置和快速回油閥的控制機(jī)構(gòu)應(yīng)安裝在距淬火油槽一定距離處，而且醒目、容易操作的地方。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)是，事故放油主要是用于車間起火。油槽起火后，如采用放油則在過程中，因槽中油量減少而使油溫升高，反而加劇火勢。故同時(shí)應(yīng)加蓋和用二氧化碳滅火。2. 矯直機(jī)的安全操作一些細(xì)長的工件經(jīng)加熱淬火后，常常因?yàn)楫a(chǎn)生彎曲變形，而需要進(jìn)行矯直。矯直設(shè)備可分成二類：一類

16、是壓力(液壓或機(jī)械壓力)矯直機(jī)。后者主要用于硬度較低的圓棒形工件矯直。用壓力矯直機(jī)進(jìn)行矯直時(shí)，操作者應(yīng)按矯直機(jī)操作規(guī)程操作。如用氧-乙炔火焰加熱矯直工件時(shí)，操作者還應(yīng)遵守氧-乙炔火焰加熱的安全操作規(guī)程。使用壓力機(jī)應(yīng)注意其工作壓力不得超過壓床的額定壓力。壓力機(jī)壓頭垂直壓下時(shí)，應(yīng)通過被矯直件的軸線，以防止壓偏時(shí)將工件彈出來傷人。被矯直的工件的支承要牢靠平穩(wěn)，壓頭接觸工件后，應(yīng)緩慢地壓下。當(dāng)矯直硬度較市制鋼件和鑄鐵件時(shí)，工件易被壓斷，操作更應(yīng)小心。為防止被壓斷工件彈出傷人，在工件兩端外的方向上不準(zhǔn)站人。另一類是滾筒矯直機(jī)，當(dāng)圓棒形工件通過滾筒矯直機(jī)上兩個(gè)相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒時(shí)，由于摩擦力的作用，工件隨

17、滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)和前進(jìn)。在滾筒滾壓力的作用下，工件被矯直。雖然滾筒的轉(zhuǎn)速并不高，但由于被矯直工件的直徑大約僅為滾筒直徑的1/151/20，所以工件受滾筒帶動(dòng)后的旋轉(zhuǎn)速度相應(yīng)就很大了。長而彎的工件矯直時(shí)，由于其旋轉(zhuǎn)速度大會(huì)產(chǎn)生“甩”的現(xiàn)象，這樣不僅無法矯直也容易傷人。用滾筒矯直機(jī)矯直工作的長度應(yīng)小于1.2倍的滾筒長度。滾筒矯直機(jī)喂料時(shí)，工件應(yīng)通過導(dǎo)向槽送入滾筒。操作時(shí)嚴(yán)禁戴手套接觸轉(zhuǎn)動(dòng)的滾筒和工件，以防旋轉(zhuǎn)的工件將手套和手一齊卷入而造成事故。四、 冷處理設(shè)備安全技術(shù)冷處理是熱處理的一種特殊處理方法。有一些重要的精密零件(如精密的軸承、齒輪和量具等)，為了穩(wěn)定其內(nèi)部組織，保持零件的精度和尺寸穩(wěn)定性(同時(shí)硬

18、度、耐磨性也有提高)，淬火后需要冷處理。冷處理的常用溫度為-60-80，特殊情況下冷處理溫度甚至達(dá)-120。冷處理設(shè)備主要有兩類：一類是機(jī)械式冷凍機(jī)，其原理和一般的冰箱一樣，溫度一般可達(dá)-60-80;另一類為絕熱箱。直接用冷卻劑氣化來獲得低溫。常用的冷卻劑為干冰(固體二氧化碳)、液態(tài)空氣、液氮、液氧等。用干冰氣化時(shí)，可獲得-65-75的低溫。用干冰與酒精或丙酮等混合可獲得-80低溫。用液態(tài)空氣蒸發(fā)則可獲得-183低溫。1. 機(jī)械式冷凍機(jī)的安全操作應(yīng)同時(shí)注意電氣和機(jī)械二方面的安全事項(xiàng)。為防止低溫箱內(nèi)致冷劑管道的泄漏(如氨氣漏出，其刺激性氣味會(huì)污染工作環(huán)境。而且在空氣中達(dá)到一定量時(shí)，還可能引起燃燒和爆炸)，在冷凍機(jī)房內(nèi)不得吸煙。過去工業(yè)上常用的制冷劑，主要是氨、氮、氧、二氧化碳和丙烷等?，F(xiàn)在廣泛采用的是烷類物質(zhì)的衍生物(通常稱氟里昂)，并用編號表示，如F-13、F-14等，它們可用于-40以下的溫度致冷。這類致冷劑，不燃燒、無毒、無爆炸性危險(xiǎn)，對金屬的腐蝕性小，車間內(nèi)達(dá)到一定濃度也不致對人體起有害作用。應(yīng)優(yōu)先采用。（最專業(yè)的安全生產(chǎn)管理-風(fēng)險(xiǎn)世界網(wǎng)）2. 絕