轻合金铸造 轻合金铸造主要是使用铝合金和镁合金,这类合金中常含有少量的、在一定条件下会发出有毒烟气的金属。若合金中含有这种成分,则应对释放的气体进行分析,以确定其组分。
在铝和镁铸造车间,一般在坩埚炉中进行熔化,常用烧煤气或烧油的坩埚炉,,偶尔也有坩埚电炉。坩埚顶部周围最好有排气口,以排除烟气。对于烧油的坩埚炉,因燃烧器有缺陷而造成的不完全燃烧会导致不完全燃烧的产物释放至空气中。使用含硫量高的燃料时,会使空气中的二氧化硫达到危险浓度,所以应使用含硫量低的燃料或确保有良好的通风。炉烟可能含有复杂的烃类化合物,其中有的具有致癌性。在清理熔炉和烟道时,也会暴露于五氧化二钒中,五氧化二钒是聚积在由油质沉积物而形成的炉烟灰内。
常用荧石作为熔铝的助熔剂,因此会有大量氟化物粉尘释放至周围环境。在有些情况下,曾用氯化钡作为镁合金的助熔剂,氯化钡具有较强的毒性,故使用时必须倍加注意。轻合金偶尔也用二氧化硫或氯(或可分解出氯的独特化合物)进行脱氧,这项作业需配备排气通风和呼吸保护器。为了降低铸型内热金属的冷却速度,可将一种会引起高度放热反应的混合物质(通常是铝和氧化铁)放在铸型冒口上。这种“热”混合物将发出浓密的烟气,实践中发现,这种烟气并无毒性。当烟气呈棕色时,人们可能会引起警觉,怀疑产生氮氧化物,但这种怀疑并无根据。在修整铝和镁的铸件时所产生的铝微粒有造成火灾的危险,因此应该用湿法收集铝粉尘。虽然铝微粒被认为对呼吸有害(铝尘病),但在铸造业中未曾有过这种病例的报道。
镁铸件的生产可能带来很大的火灾和爆炸的潜在危险。熔融的镁会着火,除非它与大气之间有一防护隔层,熔融的硫被广泛用作防护隔层。用手把硫黄粉加入熔埚内的翻砂工常会患皮炎,因此,他们应戴由防火纤维制成的手套。由于硫与金属接触会不断燃烧,散发出大量二氧化硫。在有可能超过建议的容许浓度的场所,尽管认为工人在这种环境中暴露几个星期即能“习惯”,但仍应安装排风设备。应使工人了解坩埚或浇包内熔融的镁有着火的危险,应教育工人懂得一定量的金属突然燃烧会带来极端危险的后果是:可能生成大量微小颗粒的氧化镁烟雾,从而产生一层不能穿越的雾层,这会引起人们的恐慌,妨碍救火。所有从事镁铸造的工人均应穿着防火材料制成的防护服。沾有镁尘的衣服不应存放在没有湿度控制的更衣箱内,否则可能发生自燃。镁铸造车间的铸型修整作业还广泛使用滑石粉,故应采取粉尘控制措施,以防止引起滑石肺,一般采用渗油法和撒粉法检查轻合金铸件的裂缝。为了提高这些检查方法的效果,现已采用染色工艺,但发现有些红色颜料会被汗珠吸收和排汇,弄脏工作人员的衣服。虽然这种情况会令人不快,但未发现对健康有任何影响。
铜基合金的铸造 在铸造黄铜、青铜等铜基合金时,应注意用于合金的金属有散发有毒烟气的可能。某些重型合金含有镉,熔化铅青铜时会产生达到危险浓度的铅雾。在清炉和清除熔渣时,铅的危害尤其严重。
锌和铜(青铜的组成成分)的烟雾是引起金属烟雾热(见专立条目)的最普通的原因,这种情况在接触镁、铝、锑等金属的翻砂工中也曾有发现。
压铸 压铸机带来的各种危险与动力压力机的危险相仿。此外,工人还可能暴露于压模润滑油的油雾之中,因此,必须保护工人避免吸入这种油雾,并不穿被油浸透的衣服以免发生危险。用于压铸机中的防火液压油可能含有毒性的有机磷化合物,因而在维修液压系统时应特别注意。
锌是一种普通的压铸金属,应不断控制金属烟雾热的危害。
精密铸造 精密铸造中的一个主要工艺是熔模铸造或称失蜡铸造工艺。这种工艺是用造型蜡注入模具内制成熔模,而后涂上细的耐熔粉末形成铸型型壳,而熔模在浇注前被熔化或被浇注的金属熔化。
脱蜡必然会有明火燃烧危险,故脱蜡炉必须有足够的通风。
表1 铸造厂所见的伤害
伤害类型 | 人体受害部位 | 伤害的来源 | 说明 |
烧伤 | 手、臂、腿、脚 | 熔融金属或灼热型砂 | 烧伤在伤害频率表上一般不属高频率档 |
异物 | 眼、臂 | 火花,被吹起的砂,来自动力工具的碎片及粉尘,来自磨损的冲击工具的碎片 | 导致工时损失的伤害的常见原因,必须十分强调眼睛的防护 |
青肿和挫伤 | 腿、脚、臂、手 | 受到物体的撞击或绊跌在物体上,手工工具 | 铸造业最常遇到的伤害原因 |
骨折 | 手指、脚趾、手、脚 | 轧压入机器,物体坠落 | 在机械化铸造厂中较为普遍 |
严重外伤及多处受伤 | 头、颈、躯干等 | 起重机事故,金属爆炸,瓦斯或蒸气爆炸,砂轮爆裂 | 这类事故并不多见,但一旦发生,会造成一定数量的伤亡 |
辐射作用(热及紫外线) | 眼、皮肤(日灸效应) | 电焊机弧光,熔融金属的眩光,氩弧焊 | 这类危险已为人们熟知,也懂得防护的必要性 |
冻伤 | 手指 | 二氧化碳钢瓶或阀门泄漏 | 很少发生,其症状常被误认为烧伤 |
曾有应用三氯乙烯以去除蜡的最后残迹,但会引起下列危险:溶剂可能积聚在铸型的凹陷处,或被耐熔材料吸收,并在浇注时蒸发或分解。曾企图用掺以石棉的熔模铸造耐熔材料。但铸造厂很难对这种材料采取有效的安全防护措施,因此必须放弃在混合物中掺入石棉的作法。