Выбор технологии получения стальной отливки в дуговых сталеплавильных печах ДСП6-Н2

350

300

Кремнефтористый натрий

18-20

18-20

Тонкомолотый магнезит

500

600

Шамот класса А (мелкий)

550

-

Шамот класса А (крупный)

800

-

Магнезитовый песок

-

600

Магнезитовый щебень

-

1150

При заливке подины следует установить контактную шпильку для работы сигнализатора проедания тигля металлом. После просушки бетона подина устанавливается в каркасе печи.

На подину устанавливают индуктор и сжимают его между верхним и нижним рядами прижимов и далее набивают тигель. Форма и внутренние размеры тигля определяются размерами шаблона, размерами индуктора и относительным расположением шаблона и индуктора. Перед набивкой тигля внутреннюю поверхность индуктора выкладывают слоем миканита толщиной 2 мм и асбестовым картоном, а также устанавливают сетку-электрод сигнализатора проедания тигля. На дно подины насыпают слой футеровочной массы толщиной 40-50 мм и уплотняют легкими ударами ручной трамбовки; разрыхлив слегка уплотненную поверхность, насыпают второй и последующие слои. Общая высота дна тигля должна быть выбрана с расчетом перекрытия третьего витка индуктора. В дне при помощи специального шаблона выбирается углубление под шаблон тигля. По окончании набивки пода удаляют с асбестовой прокладки прижимное кольцо и устанавливают шаблон, в который закладывают груз, фиксирующий шаблон, и приступают к набивке стенок тигля.

Закончив набивку тигля, специальными шамотными плитками выкладывают воротник тигля и сливной носик и обмазывают огнеупорным раствором из молотого шамота и огнеупорной глины.

Сушка и спекание футеровки производятся либо пламенем газовой горелки, либо током.

1.3.2 Характеристика индукционной печи типа ИЧТ 2,5

Основные характеристики индукционной печи типа ИЧТ 2,5 приведены в таблице 2.

Таблица 2. Характеристика ИЧТ-2,5

Наименование параметра	Величина
Номинальная емкость печи, т	2,5
Номинальная емкость печного трансформатора, кВ·ч	1600
Мощность, потребляемая установкой, кВт	1480
Число фаз: питающей сети контурной цепи	3 1
Частота тока, Гц
Номинальное напряжение: питающей сети контурной цепи (индуктор)	6000 или 10000 1000
Коэффициент мощности: естественный скомпенсированный	0,179 0,98
Расчетная температура перегрева металла, °С	1400
Производительность по плавлению и перегреву до 1400°С, т/ч	2,7
Удельный расход электроэнергии на плавлении и перегрев до 1400°С, кВт·ч/т (3,6 МДж/т)	546
Мощность, потребляемая при выдержке металла при 1400°С (ориентировочно), кВт	150
Расход воды на охлаждение,м3/ч	15,2
Общая масса электропечи с расплавленным металлом, т	23,5
Общая площадь, занимаемая установкой (ориентировочно), м2	120

1.4 Общая характеристика модельной оснастки и формовочных материалов

1.4.1 Модельная оснастка

Для производства отливок прежде всего необходима модельная оснастка, к которой относятся модели, стержневые ящики и вспомогательные приспособления.

Модели - это приспособления, при помощи которых образуются отпечатки полостей форм. По конфигурации модели близки к внешним очертаниям требуемых отливок, но размеры их увеличены на величину усадки металла. Например, если требуется в отливке из серого чугуна получить размер в 100 мм, то модель по этому размеру изготавливают не в 100 мм, а на 1% больше, т. е. 101 мм.

Материалом для изготовления моделей служат дерево, алюминиевые сплавы, пластмасса, гипс и цемент. Деревянные модели применяются в основном при индивидуальном и мелкосерийном производствах. Их преимуществом является то, что они дешевле моделей, изготовленных из других материалов, а недостатком -- низкая стойкость и недолговечность, а также недостаточная точность. Металлические модели широко применяются в литейных цехах массового производства при формовке на формовочных машинах. Модели, изготовленные из алюминиевого сплава, обладают хорошей износостойкостью и могут при своевременном ремонте выдержать до 200000 съемов форм.

Для изготовления стержней, предназначенных для получения внутренних полостей в отливках, используются металлические, деревянные или пластмассовые стержневые ящики. Они разделяются на разъемные и неразъемные. Рабочая часть их тщательно обрабатывается для улучшения извлечения стержня. Процесс изготовления стержневых ящиков такой же, как и моделей.

Помимо моделей и стержневых ящиков при изготовлении литейных форм и стержней применяются также вспомогательные приспособления, к которым относятся опоки, подопочные щитки, драйеры, кондукторы и др.

Опоки представляют собой чугунные, стальные или деревянные рамки, в которых производится уплотнение формовочной смеси при изготовлении литейных форм. По профилю опоки бывают круглые, прямоугольные и фигурные.

Подопочные плиты - подставки под заполненные смесью опоки во время перевертывания и транспортирования форм под заливку. Они изготавливаются из досок или из листового железа.

Драйеры - приспособления, на которых располагают стержни, имеющие фигурную поверхность, во время сушки их в печах.

Стержни, имеющие по разъему ровную поверхность, транспортируются в печь и сушатся на сушильных плитах. Сушильные плиты изготавливаются из листового железа, а драйеры -- из алюминиевого сплава. Для равномерного просушивания стержней в драйерах и плитах предусмотрены небольшие отверстия, расположенные по рабочей поверхности.

1.4.2 Формовочные материалы и смеси

Для изготовления стержней и форм необходимы основные и вспомогательные формовочные материалы. К основным формовочным материалам относятся пески, огнеупорные глины, а к вспомогательным - связующие, размолотый каменный и древесный уголь, графит, мазут и некоторые другие. В качестве составных частей эти материалы входят в формовочные и стержневые смеси. Основной составляющей частью смесей является песок, состоящий из зерен кремнезема и глинистых веществ. В зависимости от содержания кремнезема и глинистых составляющих, а также величины зерен, пески классифицируются соответственно на классы и группы. Глины, обладающие большой огнеупорностью за счет своей способности к клейкости, придают формовочным и стержневым смесям определенную прочность.

Для регулирования прочности стержневых смесей применяют также так называемые крепители. В качестве крепителей используются отходы нефтяного и целлюлозно-бумажного производства, а при изготовлении особо ответственных отливок -- льняные масла, натуральная олифа и т. д. Помимо связующих материалов в формовочные и стержневые смеси для увеличения податливости форм и стержней вводятся древесные опилки, торф, а для предохранения форм от пригара - каменноугольная пыль, мазут, цемент, маршаллит, графит и др. Перемешанные между собой в определенных пропорциях основные и вспомогательные материалы образуют формовочные и стержневые смеси. Формовочные смеси в основном составляются из отработанного горелого песка с введением в него свежих материалов, различных добавок и воды.

Приготовление формовочных и стержневых смесей производится на специальном смесеприготовительном оборудовании. После выбивки форм отработанная смесь охлаждается, очищается от металлических включений с помощью магнитных сепараторов, просеивается, а затем пополняется свежими формовочными материалами, увлажняется, перемешивается и далее разрыхляется на специальных машинах -- разрыхлителях.

В литейных цехах применяют три вида формовочных смесей: облицовочную, наполнительную и единую.

Облицовочной называют смесь улучшенного качества и большой прочности. В процессе формовки ее первой насыпают в опоку на модель, где она образует внутренний слой готовой формы, непосредственно соприкасающейся с жидким металлом. Наполнительной называют смесь менее высококачественную и более дешевую. Ею заполняют оставшийся объем опоки (80-90%). Единая формовочная смесь обычно применяется в поточно-массовом производстве при машинной формовке для изготовления формы. Такая смесь однородна и состоит из оборотной смеси. свежих формовочных материалов и воды. К стержневым смесям предъявляются более высокие требования, так как стержни соприкасаются с расплавленным металлом, следовательно, находятся в более тяжелых условиях при заливке металлом, чем формы. Поэтому основу стержневых смесей составляет кварцевый песок, а для придания стержневым смесям необходимой прочности к песку добавляют связующие материалы.

Формовочные и стержневые смеси должны обладать прочностью, пластичностью, газопроницаемостью, влажностью и. податливостью. Прочностью называется способность смеси сопротивляться разрушению при транспортировании и при воздействии давления жидкого металла. Пластичностью называется способность смеси изменять форму под действием внешних нагрузок и сохранять ее после снятия нагрузок. Пластичность необходима для получения в форме четкого отпечатка модели. Газопроницаемостью называется способность смеси пропускать через себя газы, выделяющиеся из жидкого металла и формовочных материалов. Влажностью смесей называется процентное содержание в них свободной и гигроскопической воды, выраженной в весовых процентах. Податливостью называется способность смеси изменять свой объем, т. е. сжиматься во время усадки металла. При недостаточной податливости в отливках могут образоваться трещины. Перед выдачей в работу формовочные и стержневые смеси необходимо проверять на прочность, влажность, газопроницаемость в цеховых лабораториях на стандартных образцах.

1.5 Требования к шихтовым материалам

Шихта составляется из чушковых литейных чугунов, собственного оборотного лома, стального лома, чугунного лома, легирующие элементы вводятся в виде ферросплавов, однако выплавка чугуна марки 300Х32Н2М2ТЛ может производиться как на отходах чугуна этой марки, так и на свежих материалах. Лом не должен содержать цветных металлов и должен иметь минимальное количество никеля и меди; желательно, чтобы содержание фосфора в ломе не превышало 0.05%. при более высоком содержании фосфора продолжительность плавки возрастает. Лом не должен быть сильно окисленным (ржавым). С ржавчиной (гидратом окиси железа) вносится в металл много водорода. Лом должен быть тяжеловесным, чтобы обеспечивалась загрузка шихты в один прием (одной бадьей). При легковесном ломе после частичного расплавления первой порции шихты приходится вновь открывать печь и подсаживать шихту, что увеличивает продолжительность плавки.

В последнее время расширяется применение металлизованных окатышей и губчатого железа - продуктов прямого восстановления обогащенных железных руд. Они содержат 85-93% Fe, основными примесями являются окислы железа, SiO₂ и Al₂O₃. Отличительная особенность этого сырья - наличие углерода от 0.2-0.5 до 2% и очень низкое содержание серы, фосфора, никеля, меди и других примесей, обычно имеющихся в стальном ломе. Это позволяет выплавлять сталь, отличающуюся повышенной чистотой от примесей. Переплав отходов легированных сталей позволяет экономить дорогие ферросплавы. Эти отходы сортируют по химическому составу и используют при выплавке сталей, содержащих те же легирующие элементы, что и отходы.

Для повышения содержания углерода в шихте используют чугун, кокс и электродный бой. Основное требование к чугуну - минимальное содержание фосфора, поэтому чтобы не вносить много фосфора в шихту малых (40 т) печей не более 10% чугуна, а в большегрузных не более 25%.

В качестве шлакообразующих в основных печах применяют известь, известняк, плавиковый шпат, боксит, шамотный бой; в кислых печах - кварцевый песок, шамотный бой, известь. В качестве окислителей используют железную руду, прокатную окалину, агломерат, железные окатыши, газообразный кислород. К шлакообразующим и окислителям предъявляются те же требования, что и при других сталеплавильных процессах: известь не должна содержать более 90% CaO, менее 2% SiO₂, менее 0.1% S и быть свежеобоженной, чтобы не вносить в металл водород. Железная руда должна содержать менее 8% SiO_2, поскольку он понижает основность шлака, менее 0.05% S и мене 0.2% P; желательно применять руду с размером кусков 40-100 мм, поскольку такие куски легко проходят через слой шлака и непосредственно реагирует с металлом. В плавиковом шпате, применяемом для разжижения шлака, содержание CaF₂ должно превышать 85%.

В элекросталеплавильном производстве для легирования и раскисления применяются практически все известные ферросплавы и легирующие.

2. Технологическая часть

2.1 Технология получения отливки «Ребро» из чугуна марки 300Х32Н2М2ТЛ

Технологическим процессом изготовления отливки называется определенная последовательность всех операций, необходимых для изготовления отливки. Данная отливка изготавливается в соответствии со стандартами предприятия KSt 81-030:2009, , KSt 81-031:2009, KSt 81-032:2009, KSt 81-033:2009 и др.

Материалом отливки «Ребро» является белый высококачественный износостойкий чугун марки 300Х32Н2М2ТЛ, который удовлетворяет требованиям, предъявляемым условиями, в которых работает данная отливка, а именно высокие антифрикционные свойства сплава, высокие показатели гидроабразивной износостойкости и стойкости к агрессивным средам. Этот сплав отличается от стали по своим литейным свойствам. Сплав 300Х32Н2М2ТЛ обладает высокой жидкотекучестью, плохо поддается газовой резке.

Химический состав чугуна 300Х32Н2М2ТЛ представлен в таблице 3.

Таблица 3. Химический состав чугуна марки 300Х32Н2М2ТЛ

Углерод С	Марганец Mn	Кремний Si	Хром Cr	Никель Ni	Молибден Мо	Титан Ti	Сера S	Фосфор P
							не более
2,40-2,80	0,40-0,80	<2,00	30,0-34,0	1,50-3,00	1,50-2,00	0,10-0,60	0,06	0,10

В серийном и массовом производстве технологическими документами являются чертежи модельно-литейной технологической оснастки, литниковой системы, собранной формы, монтажа модельных плит. В технологической карте указывают количество стержневых ящиков и стержней, материал моделей и стержневых ящиков, способ изготовления форм и стержней, размеры опок, характер форм, состав формовочных и стержневых смесей, а также режимы сушки форм и стержней, размеры всех элементов литниковой системы.

На чертеже модельно-литейной технологи указывают положение форм при заливке и модели при формовке, величину припусков на механическую обработку, количество стержней, граница между ними, конструкцию и размеры стержневых замков.

Первым этапом в разработке технологического процесса является нанесение на чертеж литой детали технологических указаний. Эти указания обычно наносятся цветным карандашом. Размеры модели и формы указывают на чертеже детали во всех проекциях.

Литниковую систему изготавливают в количестве одного комплекта, а также стояк, шлаковик, питатель, выпор. Затем изготавливают деревянную модель данной отливки для ручной формовки.

При формовке ведут облицовку составом на жидком стекле ФБО-6 с заполнением наполнительной единой формовочной смесью ЕФ-1, после чего возможна продувка углекислым газом.

Жидкостекольная смесь с бентонитом ФБО-6 имеет следующий состав:

- кремнезем SiO₂ - 97%;

- бентонит - 3%;

- жидкое стекло - 4%;

- едкий натр - 1-1,5 %;

- газопроницаемость не менее 100 единиц, прочность на сжатие в сырую 0,2-0,32 кг/см².

Единая формовочная смесь ЕФ-1 имеет следующий состав:

- отработанная смесь - 81%;

- кремнезем SiO₂ - 17%;

- бентонит - 2% при влажности 4-5% ;

- сульфидная барда - 1%;

- газопроницаемость 100 единиц, прочность на сжатие в сырую 0,4-0,6 кг/см².

Для изготовления стержней применятся смесь стержневая СМ-1 со следующим составом:

- кремнезем SiO₂ - 98-99%;

- бентонит - 1-2% ;

- сульфидная барда - 3,5-4%;

- крепитель 4ГУ - 1,8-2%;

- вода техническая до требуемой влажности;

- влажность 4,5-5,5 %

- газопроницаемость 100 единиц, прочность на сжатие в сырую 0,18-0,25 кг/см².

- прочность на разрыв после тепловой сушки 4-10 кг/см².

2.2 Выбор оборудования

Для подготовки формовочных материалов используется смеситель марки 114М периодического действия с вертикально-вращающимися лотками. Техническая характеристика смесителя представлена в таблице 4. В смесителе 114М используется двухступенчатый конически-цилиндрический редуктор, соединенный через клинкоременную передачу с электродвигателем. Редуктор крепится снизу к чаше смесителя. Для получения проб смеси во время работы смесителя на обегайке чаши имеется пробоотборник, смеситель снабжен объемными дозаторами. Объем дозатора воды регулируется от 15 до 35 дм^3. Основной электродвигатель привода лотков имеет мощность 45 кВт при 750 об/мин.

Таблица 4. Техническая характеристика смесителя марки 114М периодического действия.

Параметр	Количество
Объем замеса, м3	1,25
Внутренний диаметр, мм	2800
Высота чаши, мм	1200
Диаметр катка, мм	900
Ширина катка, мм	350
Давление катка, МПа	3,12
Объем отсасываемого воздух, м3/ч	4200
Габаритные размеры, мм длина ширина высота	3450 2900 2735
Масса, кг	9150

Для транспортировки расплава и его заливки в литейную форму применяются чайниковые ковши малой ёмкостью 3 тонны с ручным управлением.

При ручной формовке используется так называемая пневматическая «трамбовка».

2.3 Расчет литниковой системы

Литниковая система - это система каналов в форме через которую происходит заполнение жидким металлом полости формы. Заполнение жидким металлом полости формы является одной из важных технологических операций. При расчете и конструировании литниковой системы следует руководствоваться общими положениями.

Для расчетов времени заливки металла в форму, а также размеры каналов литниковой системы, воспользуемся простой методикой, предлагаемой Ново-Краматорским заводом.

Удельная скорость заливки жидкого металла К определяется по формуле:

К=0,9•10^0,031Кх - для сухих форм (1)

К=0,4•10^0,44Кх - для сырых форм (2)

где К_х - относительная плотность отливки, рассчитываемая по формуле:

К_х = Q / V, (3)

где Q - вес жидкого металла, поступающего в форму, кг;

V - габаритный объем отливки, дм³;

Суммарная площадь сечения питателей литниковой системы УF_пит в см² и продолжительность заливки в секундах t определяется по формулам:

УF_пит = Q /(t•L•c) (4)

и

t = cvQ , (5)

где L - коэффициент поправки на жидкотекучесть, который принимается равным 1,05;

с - коэффициент, меняющийся подобно К, в зависимости от характера отливки. Величина этого коэффициента, как и величина К, зависит от относительной плотности отливки.

При расчете литниковой системы применяют следующее отношение площадей сечений питателей, литникового хода (шлакоуловителя) и стояка.

УF_пит :F_{литнхода} :F_стояка = 1 : 1.15 : 1.3

В таблице 5 указан диапазон изменения коэффициента К в зависимости от величины К_х.

Таблица 5. Коэффициент К в зависимости от величины К_х

Кх = Q / V	0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	Свыше 6
К для сухих форм	0,97	1,02	1,12	1,2	1,29	1,38	1,49
К для сырых форм	0,45	0,5	0,55	0,6	0,66	0,74	0,82

В таблице 6 указан диапазон изменения коэффициента с в зависимости от величины К_х.

Таблица 6. Коэффициент с в зависимости от величины К_х

Относительная плотность отливки Кх	0-1	1-2	2-3	3-4	4-5	5-6	Свыше 6
с	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4

Формирование формы данной отливки проводится с помощью ручной формовки с использованием формовочных смесей ФБО-6 и ЕФ-1. Таким образом расчет удельной скорости заливки металла К будет производиться по формуле (1).

Для определения значения коэффициента К по таблице???(1) необходимо вычислить значение коэффициента К_v по формуле (3):

К_v = 74/11,7~5,8 кг/дм³,

По таблице 1 определяем значение коэффициента К:

К = 1,38 кг/см²•сек.

Определяем суммарную площадь сечения питателей литниковой системы УF_пит в см²по формуле (4) и продолжительность заливки t в секундах по формуле (5). Для вычисления продолжительности заливки t необходимо выбрать из таблицы??? (2) значение коэффициента с:

с = 1,3, следовательно:

t = 1,3·v74 = 11 сек.

Тогда определяем площадь питателей по формуле (5):

УF_пит = 74/(1,3•11•1,05) = 4,9 см².

На основе принятого соотношения (6) F_шл составит 4,9· 1,15 = 5,6см²; F_стоякасоставит 4,9· 1,3 = 6,4 см².

2.4 Расчет шихтовых материалов

Отливка «Ребро» из сплава300Х32Н2М2ТЛ по стандарту должен иметь следующий состав:

углерод (С) - 2,40ч2,80 %;

кремний (Si) - менее 2%;

марганец (Mn) - 0,40ч0,80%;

хром (Cr) - 30,0ч34, 0 %;

никель (Ni) - 1,5ч3,0%;

молибден (Mo) - 1,5ч2,0%

титан (Ti) - 0,1ч0,6

Как известно, вес шихты, поступающей в печь, всегда должен быть больше веса отливок, для которых ведется плавка. Это объясняется необходимостью восполнить потери, вызванные технологическим процессом получения литья. К числу безвозвратных потерь относятся: потери от угара шихты в процессе плавки, потери металл при разливке в в идее брызг (скрап), потери в виде «козлов», «скордовин», и т.д.

Абсолютное содержание i-той составляющей (в кг) шихты определятеся по следующей формуле:

(а (кг) • b (%))/(100 %⁼d (кг)0,

где а - расчетный вес сплава (кг);

b - содержание компонента в конечном сплаве, %.

Таким образом, шихта получится следующего состава на одну тонну жидкого металла:

1. Чугун литейный Л2 - 283, 5 кг;

2. Ферромарганец (100% Mn) - 5 кг;

3. Ферросилиций 45% - 4 кг;

4. Феррохром ФХ200 - 468 кг;

5. Никель гранулированный - 21,0 кг;

6. Алюминий для раскисления - 0,8 кг;

7. Феррованадий- 6,7 кг.

3. Безопасность жизнедеятельности

3.1 Чрезвычайная ситуация

На основании Закона Республики Узбекистан "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (ст. 4), основными принципами защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций являются: гуманизм, приоритетность жизни и здоровья человека; гласность; своевременность и достоверность информации; превентивность мер по защите от чрезвычайных ситуаций. Неукоснительное следование этим принципам помогает четко соблюдать формулу защиты - предупреждение ЧС (смягчение) + ликвидация ЧС.

Наиболее действенным механизмом ликвидации ЧС являются неотложные и аварийно-спасательные работы.

Неотложные работы -- это комплекс аварийно-спасательных и других неотложных работ, проводимых при возникновении чрезвычайных ситуаций и направленных на спасение жизни и сохранение здоровья людей, снижение размеров ущерба окружающей природной среде и материальных потерь, а также на локализацию зон чрезвычайных ситуаций и прекращение действия опасных факторов.

К аварийно-спасательным работам относятся поисково-спасательные, горноспасательные, газоспасательные, противофонтанные (на нефтяных скважинах), а также аварийно-спасательные, связанные с тушением пожаров, работы по ликвидации медико-санитарных последствий ЧС и ряд других подобных работ, перечень которых в необходимых случаях уточняется Правительством РУ.

Эффективность защиты населения и территорий от ЧС и их негативных последствий зависит от очень большого количества различных факторов проводимых мероприятий.

Главным определяющим среди этого множества мероприятий являются следующие направления (мероприятия): правовые, организационные, социально - экономические, информационные, инженерно-технические и специальные.

Все эти мероприятия, тесно взаимосвязаны между собой и представляет единый комплекс (рис. 3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 3. Комплекс мероприятий по защите от чрезвычайных ситуаций

На сегодняшний день в Узбекистане создана правовая и организационная основа защиты населения и территорий от всех возможных ЧС в мирное и военное время. В дальнейшем будут разрабатываться и приниматься также и другие правовые нормативные документы в области защиты населения и территорий от ЧС, т.е. эта основа постоянно должна расширяться и совершенствоваться

Следующим важным направлением в области защиты от ЧС являются организационные мероприятия. Среди организационных мероприятий важными являются мониторинг и прогнозирование возможных, снижение вероятности их возникновения и смягчения, максимально уменьшения их негативных последствий. Большое значение имеет разработка реальных эффективных планов по подготовке и защите населения и территории от ЧС, а также инвентаризация, паспортизация и декларирование потенциально опасных объектов и зонирование территорий по возможным ЧС. Также важным является подготовленность начальников гражданской защиты и специалистов всех уровней и рангов.

Для уменьшения уязвимости объектов народного хозяйства от чрезвычайных ситуаций необходимо соблюдение дисциплины и техники безопасности потенциально опасных объектов и всем населением.

К инженерно-техническим мероприятиям относятся:

-неукоснительное выполнение СНИП ИТМ ГЗ-9Э и других нормативных документов и государственная экспертиза проектных решений по вопросам защиты от ЧС, а также повышение физической устойчивости зданий, сооружений, технологического оборудования и в целом всего производства потенциально-опасных объектов.

-повышение степени защищенности людей от поражающих факторов (автоматизированный контроль за опасными технологическими процессами, уровней загрязненности и др.), создание и исправность локальных систем оповещения на всех потенциально-опасных объектах и в опасных тонах. Также важным является создание и накопление средств коллективной и индивидуальной защиты oт возможных ЧС.

-замена опасных производств, технологий и веществ, применяемых в них, на менее опасные или безопасные, сокращение запасов взрыво-пожароопасных сильнодействующих ядовитых радиоактивных и экологически опасных веществ.

- пpoтивопожарные мероприятия, безаварийная остановка технологически опасных и сложных производств, систем и оборудования;

- защита водоисточников и контроль за качеством воды

- защита наиболее ценного и уникального оборудования и имущества, а также другие мероприятия.

К информационным мероприятиям относятся

- пропаганда знаний в области зашиты от ЧС и систематическая информация населения о степени риска и о мерах необходимой безопасности об угрозе и возникновений ЧС и мерах по обеспечению безопасности населения;

- своевременное достоверное и понятное оповещение об угрозе и возникновение ЧС, информированность населения о происходящих в республике, области, районе, городе ЧС, их причинах, ущербе и ликвидации, а также борьба с различными слухами, домыслами и информацией.

К специальным мероприятиям относятся такие, как создание и накопление средств коллективной и индивидуальной защиты, создание запасов материалов для нейтрализации СДЯВ (на химически опасных объектах), обеспечение герметизации помещений в жилых и общественных зданиях, расположенных в опасных химических и радиационных зонах; разработка и внедрение защитной тары для обеспечения сохранности продуктов, создание и накопление средств медицинской защиты и другие мероприятия.

Повышения производительности труда, дальнейшая автоматизация и механизация технологических операций и процессов может привести к возникновению чрезвычайной ситуации на производстве.

Одной из возможных чрезвычайных ситуаций в рассматриваемом литейном цехе литья может быть взрыв жидкого металла. Причина взрыва - взаимодействие расплава с водой, которая может быть внесена при загрузке сырой шихты и ферросплавов, возврата собственного производства, либо при взаимодействии с непросушенной футеровкой ковша, либо при повреждении охладительной системы печи.

Управлять объектом в данной чрезвычайной ситуации практически невозможно, т. к. скорость реакции огромна, поэтому надо всячески предупреждать подобные ситуации путем профилактических осмотров и ремонтов, соблюдения правил хранения и эксплуатации вспомогательных приспособлений и инвентаря.

Плавка металла ведется в электропечах. Данное технологическое оборудование является источником сильного электромагнитного излучения, что обеспечивает опасное воздействие излучения на организм человека. Для предотвращения чрезвычайной ситуации, вредного воздействия излучения на организм человека электропечи устанавливаются в специально отведенных помещениях, а с персоналом проводится инструктаж.

Большую опасность представляют баллоны с сжиженным газом, используемые при заварке дефектов и при газовой резке, при отделении отливок от стояков. Несоблюдение правил хранения и эксплуатации баллонов с сжиженным газом, а также неисправность самого баллона (не герметичность, дефекты вентиля и т. п.) может привести к взрыву и пожару в цехе. Чтобы этого не произошло, надо осуществлять тщательный контроль над состоянием баллонов, соблюдать правила наполнения, транспортирования и использования их.

Зоной повышенной опасности являются места, где установлены системы непрерывного транспорта (ленточные, пластинчатые конвейеры, приводные рольганги). При несоблюдении правил эксплуатации обслуживающий персонал может быть травмирован движущимися частями конвейеров. Поэтому помимо проведения инструктажа, должна быть предусмотрена такая конструкция оборудования, которая позволяет обеспечить безопасность его эксплуатации согласно ГОСТ 12.3.003-74. Конвейеры, эстакады должны быть оборудованы защитными ограждениями, а конвейеры системой блокировки.

Цех расположен с подветренной стороны по отношению к населенному пункту и другим цехам предприятия, чтобы возможные выходы пыли, газа или возникший пожар не попали на жилые кварталы и другие цеха предприятия.

3.2 Охрана труда

3.2.1 Общие требования

Охрана труда - это совокупность правовых и санитарно-гигиенических мероприятий, направленных на создание безопасных и здоровых условий работы трудящихся и проводимых в строго обязательном порядке на основе действующего законодательства. Внедрение новых машин, совершенствование технологических процессов производства и автоматизации считаются рациональными в тех случаях, когда новые машины, новая технология являются экономичными, улучшают условия труда, дают возможность отказаться от ручного труда и т. п.

Современные литейные цехи представляют собой механизированные промышленные предприятия со сложными технологическими процессами, оснащёнными различными машинами. Организация производства невозможна без соблюдения норм и правил безопасности, производственной санитарии. Система технических мероприятий и средств, предупреждающих воздействие на рабочих опасных производственных факторов, называется технической безопасностью, а система гигиенических мероприятий - производственной санитарией.

На каждом предприятии должен быть установлен систематический контроль за безопасным состоянием и правильной эксплуатацией механизмов, оборудования, коммуникаций, зданий и сооружений. Все работы повышенной опасности необходимо выполнять по нарядам-допускам. Для каждого участка литейного цеха должна быть установлена категория пожаро- и взрывоопасности и предусмотрены соответствующие меры безопасности. Руководитель предприятия (или его заместитель) определяет порядок осуществления контроля и утверждает "Перечень работ повышенной опасности». Руководство предприятия утверждает Положение о правах, обязанностях и ответственности руководителей и специалистов всех участков за состояние охраны труда и техники безопасности. Все рабочие, служащие и ИТР, поступающие на предприятие или переводимые с одной работы на другую, должны проходить медицинское освидетельствование в установленном порядке. Отдельные категории работников подвергаются периодическому медицинскому освидетельствованию в порядке, определяемом органами здравоохранения. Все рабочие и служащие при поступлении на предприятие должны пройти предварительное обучение по технике безопасности по специальной программе в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-90.Предварительное обучение технике безопасности организует соответствующий отдел (инженер) по технике безопасности с отрывом от производства и с обязательной сдачей экзаменов. Все рабочие, кроме ранее работавших и имеющих соответствующую профессию, после предварительного обучения по технике безопасности должны пройти обучение по профессии в учебных подразделениях предприятия или в индивидуальном порядке путем закрепления за опытными рабочими в сроки и в объемах, предусмотренных соответствующими программами обучения. В период обучения они могут выполнять отдельные операции под наблюдением опытного рабочего. К самостоятельной работе по профессии рабочие могут быть допущены только после окончания обучения и сдачи экзаменов в квалификационной комиссии. Все вновь принятые, а также переведенные на другую работу рабочие перед допуском к работе должны получить инструктаж по технике безопасности по программе, утвержденной руководителем предприятия для конкретно обслуживаемого рабочего места. Результаты инструктажа заносят в специальную карточку или журнал.

Инструктаж рабочих и проверку знаний по технике безопасности необходимо производить не реже одного раза в полугодие в объеме первичного инструктажа на рабочем месте, программу которого утверждает руководитель предприятия. Периодически проверять знания по безопасным методам работы должны комиссии, назначенные распоряжением по предприятию. Результаты проверки оформляют протоколом и заносят в личную карточку рабочего. При внедрении новых технологических процессов и методов труда, а также при изменении требований или введении новых инструкций по технике безопасности все рабочие должны пройти внеочередной инструктаж в объеме и в сроки, установленные администрацией предприятия. Все рабочие и ИТР должны быть обучены оказанию первой помощи пострадавшим при несчастных случаях, профессиональных отравлениях и поражениях электрическим током. Рабочие, занятые в цехах и отделениях с вредными или токсичными веществами, обязаны пройти курс обучения и сдать экзамены комиссии предприятия по правилам обращения с ядовитыми веществами. Каждый рабочий до начала работы должен проверить наличие и исправность предохранительных устройств, инструмента, механизмов и приспособлений, необходимых для работы. Обнаружив недостатки, которые он сам не может устранить, рабочий, не приступая к работе, обязан сообщить о них своему непосредственному руководителю. К обслуживанию и ремонту электроустановок должны допускаться только лица, прошедшие обучение и сдавшие экзамен на соответствующую квалификационную группу электробезопасности.

Запрещается курение и прием пищи непосредственно на рабочем месте. Для курения и приема пищи должны быть оборудованы специальные помещения. Запрещается пить воду из технического или производственного водопровода. Питьевое водоснабжение должно быть обеспечено руководством фабрики из бачков, фонтанирующих краников или специальных фляг. Работающие в горячих цехах должны обеспечиваться газированной водой. О каждом несчастном случае пострадавший или очевидец несчастного случая должен немедленно сообщить руководителю цеха, участка, предприятия. Все несчастные случаи на производстве подлежат расследованию, регистрации и учету.

Эксплуатацию оборудования необходимо проводить с соблюдением технических режимов, установленных паспортами, технологическими картами или специальными инструкциями. Осмотр, периодическая проверка и испытание оборудования, инструмента и приспособлений должны проводиться в соответствии с действующими инструкциями и правилами эксплуатации. Работа на неисправном оборудовании, пользование неисправными приспособлениями и инструментами запрещаются.

3.2.2 Пожарная безопасность

Так как в литейном цехе находятся вещества и материалы (в том числе пыли и волокна), способные при воздействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом только гореть, то в соответствии со НПБ 105-95, помещение по взрывопожарной и пожарной опасности относится к категории В1-В4. Такими материалами являются жидкий металл, синтетические смолы формовочных и стержневых смесей, природный газ в установках сушки ковшей. Следовательно, литейный цех относится к пожароопасному производству, поэтому в пожароопасных местах устанавливаются посты и краны водоснабжения.

Посты комплектуются пожарным инструментом, ящиками с песком, ручными химическими огнетушителями. Расход воды в соответствии со СНиП II-31-74 и, исходя из категории производства на наружное пожаротушение принимается не менее 20 л/с.

Расстояние от наиболее удаленного рабочего места до ближайшего эвакуационного выхода принимается равным не более 100 м. Ширина проходов не менее 1 м. Ширина путей на путях эвакуации не менее 0,8 м. Высота дверных проемов 2 м с открытием по направлению выхода из здания.

В рассматриваемом литейном цехе расположены агрегаты, которые при неосторожном обращении могут взорваться и сильно покалечить людей вплоть до смерти пострадавших. Например, к таким агрегатам относится баллоны сжатого газа; аппараты, работающие под давлением; заливочные ковши и другое оборудование, связанное с расплавленным металлом, при попадании виды в которые может произойти непредвиденная ситуация.

Ведется непрерывный контроль за состоянием шихтовых и формовочных материалов (песков, глин и пр.). Во избежание контакта воды с расплавленным металлом формовочные и стержневые материалы подвергаются сушке, а шихта перед загрузкой обязательно просушивается и подогревается.

Чтобы избежать чрезвычайных ситуаций, рабочим необходимо внимательно следить за работой оборудования и контролировать все технические и технологические процессы. Сами же рабочие, работающие с оборудованием, которое может привести к пожару и взрыву, должны иметь соответствующий опыт работы. Если рабочие не имеют необходимый стаж работы с таким оборудованием, то они обязательно должны быть тщательно проинструктированы мастером.

На участках цеха в качестве средств извещения о пожаре применяется электрическая кнопочная пожарная сигнализация или телефоны внутренней связи.

Типы стационарных установок и средства пожаротушения (вода, пена, газ или порошок) определяются, исходя из требований технического процесса защищаемого производства.

Общезаводские склады горючих связующих материалов должны размещаться в отдельно стоящих складских зданиях.

Средства и способы тушения пожаров: тушение пожара сводится к активному механическому, физическому или химическому воздействию на зону горения для нарушения устойчивости реакции одним из принятых средств пожаротушения. Выбор тех или иных способов и средств тушения пожаров, а, следовательно, огнетушащих веществ и их носителей пожарной техники определяется в каждом конкретном случае.

Все виды пожарной техники, предназначенной для защиты объектов, подразделяют на группы:

- пожарные машины;

- установки пожаротушения;

- огнетушители;

- средства пожарной и охранно-пожарной сигнализации;

- пожарное оборудование; пожарный инвентарь.

Для тушения пожаров широкое применение находят такие вещества как вода, её поры, а так же другие жидкости, газы и твердые порошки некоторых веществ, обладающих более эффективным пожаротушащим действием.

Пожарный инструмент и оборудование размещают у входа или вблизи помещения на специальных щитах. В качестве средств первичного пожаротушения применяют огнетушители. Пенные огнетушители применяют для тушения горючих и жидких веществ, а так же для разных материалов. Углекислые огнетушители применяют для тушения небольших очагов загораний, а так же пожаров в электроустановках. Для тушения пожаров применяются воздушно-пенные установки, которые устанавливаются в гаражах, складских помещениях, где находится большое количество жидкостей.

Первоочередной задачей лиц, участвующих в тушении пожара, является немедленное оказание помощи людям, находящиеся на месте пожара или в помещениях, где им угрожает опасность. Спасательные работы чаще всего проводят одновременно с тушением пожара. Однако, если сил и средств пожаротушения для одновременного спасения людей и тушения пожара недостаточно, все силы и средства в первую очередь направляют на спасение людей. Средства пожаротушения вводятся на защиту путей эвакуации: коридоров, лестничных клеток, переходов, галерей и мест, где огонь и дым создают людям опасность. Вначале принимают меры к спасению людей, которым непосредственно угрожает огонь, сильное задымление или высокая температура.

Эвакуация имущества и оборудования производится в том случае, если огонь грозит ему повреждением или уничтожением. Водопровод и канализация выполнены с учетом действующей нормативной документации. На территории предприятия устроен противопожарный водопровод, объединенный с хозяйственно-питьевым и производственным.

Все работники организаций должны допускаться к работе только после прохождения противопожарного инструктажа, а при изменении специфики работы проходить дополнительное обучение по предупреждению и тушению возможных пожаров в порядке, установленном руководителем. В зданиях и сооружениях разработаны и на видных местах вывешены планы (схемы) эвакуации людей в случае пожара.

3.2.3 Техника безопасности

К самостоятельной работе допускаются лица:

- не моложе 18 лет;

- прошедшие медицинский осмотр;

- прошедшие вводный инструктаж, а также инструктаж по технике безопасности непосредственно на рабочем месте;

- имеющие квалификационную группу

В процессе своей работы работник обязан проходить:

1. Повторный инструктаж по безопасности труда не реже одного раза в три месяца;

2. Внеплановый инструктаж по безопасности труда в случаях:

- изменений, дополнений или замены инструкций или правил по безопасности труда;

- изменений технологического процесса, замены или модернизации оборудования, приспособлений и инструмента, исходного сырья, материалов и других изменений, влияющих на безопасность труда;

- нарушение инструкций, правил, а также применения неправильных приёмов и методов работы, которые привели или могли привести к несчастному случаю, аварии, взрыву или пожару, а также по требованию лиц надзора;

- длительного перерыва в работе, превышающего 30 календарных дней.

3. Текущий инструктаж по безопасности труда перед началом смены или производства работ повышенной опасности.

Должен знать и соблюдать правила внутреннего трудового распорядка, требования инструкций по эксплуатации оборудования, ведению технологического процесса и пожарной безопасности. Курение допускается только специально отведённых и оборудованных местах.

В процессе работы на работающего могут воздействовать опасные и вредные факторы:

- подвижные части производственного оборудования движущиеся машины и механизмы.;

- повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны;

- повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкания которой может произойти через тело человека;

- острые кромки заусенцы, и шероховатость на поверхностях инструмента и оборудования;

- расположения рабочего места на значительной высоте относительно поверхности земли;

- химические вещества токсического, раздражающего сенсибилизирующего характера воздействия на организм человека путём проникания через органы дыхания, через кожаные покровы и слизистой оболочки.

Каждый работающий на производственном участке обязан чётко знать и строго выполнять установленные правила пожарной безопасности, не допускать действий, могущих привести к пожару, загоранию или взрыву. Не допускается загрязнения дорог, проездов, лестничных клеток, проходов и выходов из зданий, доступов к противопожарным оборудованием и средствам пожаротушения и связи. Использование пожарного оборудования и инвентаря для хозяйственных, производственных и других нужд не связанных с пожаротушением, запрещается. При обнаружении неисправности оборудования приспособлений, инструментов, угрожающей безопасности людей или препятствующей нормальной работе, необходимо принять меры к устранению не исправности. Каждый работающий должен быть проинструктирован, обучен и обязан уметь оказывать первую помощь пострадавшим при несчастных случаях, профессиональных отравлениях и поражениях электрическим током.

Транспортировка расплавленного металла к местам его заливки в формы должна быть механизирована и проводиться по заранее установленным направлениям. Рабочие места водителей транспортных средств доставки металла к местам его заливки в формы должны быть оборудованы защитным устройством от теплового излучения. Продолжительность нахождения залитых металлом форм в зоне активной вентиляции должны быть указаны в технологической документации. При ручной переноске расплавленного металла в ковшах и тиглях должны быть устроены проходы шириной не менее 2 метров. Масса переносимого вручную металла, приходящиеся на одного рабочего не должна превышать 15 кг. Перед выпуском металла из печи футеровка желоба должна быть тщательно отремонтирована и хорошо просушена.

Рабочие разливочного участка (пролета), использующие грузоподъемные механизмы, должны быть бучены правилам безопасности и иметь соответствующее удостоверение. На заливочных участках кабины кранов и тельферов, управляемых из кабин, должны быть закрытого типа с устройством эффективной вентиляции. Заливка высоких форм должна производиться в специальных ямах - котлованах. Литейные фор-мы и тигли, независимо от их емкости, должны наполняться жидким металлом не более, чем на 7/8 их внутренней высоты. Перед заливкой металла литейные ковши и носилки должны осматриваться для проверки исправности состояния их частей.

3.2.4 Освещение

Руководство предприятия несут ответственность за содержание окон, фрамуг, фонарей и их правильное использование. Запрещается загромождать чем-либо световые проемы как внутри, так и вне здания. В производственных помещениях необходимо предусматривать максимальное использование естественного освещения. Степень освещенности должна быть не ниже действующих норм освещенности производственных помещений литейных цехов.

Для безопасных условий труда требуется не только достаточная освещенность рабочих мест, но и рациональное направление света, отсутствие резких теней и бликов, вызывающих слепящее действие. В производственных условиях недостаточность и неравномерность освещенности рабочего места приводит к тому, что быстро устают мышцы глаз, теряя способность правильно сокращаться, развивается профессиональное заболевание глаз - нистагма, рассматривание предметов на близком расстоянии может вызвать косоглазие и близорукость. Поэтому освещенность производственных помещений литейного цеха должна всегда удовлетворять следующим основным требованиям:

1) машины, оборудование, устройства, рабочие площадки и т. п. на каждом рабочем месте должны быть достаточно и равномерно освещены;

2) блёсткость и излишняя яркость в поле зрения работающего не допускаются;

3) на работающих машинах и оборудовании особенно на вращающихся и движущихся частях не должно быть резких теней;

4) все устройства освещения должны отвечать требованиям правил техники безопасности.

Освещенность представляет собой отношение светового потока к площади освещаемой поверхности. За единицу освещенности принят 1 люкс. Величина освещенности определяется в зависимости от многих факторов, основными из них которых являются:

- расстояние от предметов до глаз работающего;

- размер рассматриваемых предметов; контраст между машинами, оборудованием и общим фоном;

- коэффициент отражения света поверхностями.

Чтобы обеспечить нормальные условия для глаза, освещенность необходимо поддерживать практически неизменной. В районе рабочего места (на рабочей площадке, у машин, приборов и т. п.) освещенность должна быть примерно одинаковой. Колебания допускаются в пределах нескольких процентов. При искусственном освещении производственных помещений, для создания равномерного и рассеянного светового потока применяют специальную осветительную арматуру. Наибольший эффект достигается при применении люминесцентных ламп белого и дневного света.

Источниками естественного освещения является солнце, излучающее лучистую энергию в виде волн разной длины, и поток рассеянного света небосвода. Естественное освещение по своей силе зависит от очень многих условий. На него влияют время года, высота солнца на небосводе, облачность, туман, загрязненность атмосферы и т. д.

Естественное освещение помещений обогатительных фабрик устраивают обычно трех видов: с помощью окон в наружных стенах, через фонари в перекрытиях и комбинированием фонарей и окон.

На современных обогатительных фабриках при устройстве естественного освещения через боковые оконные проемы необходимо учитывать следующее:

1) если задана определенная площадь остекления, то необходимо устраивать окна наибольшего возможного размера, а не малые;

2) оконные проемы надо располагать симметрично на равных расстояниях друг от друга и от углов здания;

3) при двухстороннем расположении оконных проемов наибольшая ширина здания допускается не более 20-25 м;

4) верхний край оконного проема следует располагать возможно ближе к перекрытию, чтобы создать нужный угол падения света;

5) угол падения света на рабочем месте должен быть по возможности наибольшим, но не менее 25-30°;

6) расстояние наиболее удаленных от оконных проемов рабочих мест не должно превышать трехкратной высоты от уровня пола до верхнего края оконного проема.

В здании литейного цеха может оказаться, что естественного света от боковых оконных проемов для освещения рабочих мест, удаленных от внешних стен, совершенно недостаточно. В этих случаях необходимо устраивать световые фонари в перекрытиях.

Искусственное освещение применяют в тех случаях, когда отсутствует естественное. Искусственное освещение может быть общим, местным и комбинированным. Общее освещение устраивают обычно для создания равномерной освещенности во всех помещениях или отделениях обогатительной фабрики. Светильники, как правило, подвешивают симметрично и высоко. Общее освещение - стационарная установка, обеспечивающая освещенность до 30 лк. Местное освещение применяется в тех местах, где необходимо создать определенную освещенность непосредственно на рабочем месте. Самостоятельно оно обычно не применяется, потому что в этом случае все вспомогательные помещения, проходы и проезды остались бы, без освещения. Местное освещение применяется в совокупности с общим. Такая комбинированная система освещения имеет целый ряд преимуществ у неработающих машин и механизмов местное освещение можно отключать и тем самым экономить электроэнергию. Комбинированную систему следует применять в тех случаях, когда требуется обеспечить высокую освещенность на рабочем месте.

По назначению искусственное освещение подразделяют на рабочее и аварийное. Рабочее освещение служит для обеспечения надлежащей освещенности на рабочих местах, в проходах и проездах в соответствии с существующими нормами. Аварийное освещение устраивают в производственных помещениях для продолжения работы или эвакуации персонала в случае отключения рабочего освещения. Светильники аварийного освещения получают ток от независимого источника. Все отделения литейного комплекса должны быть оборудованы аварийным освещением, которое должно давать не менее 10% от освещенности, создаваемой рабочим освещением. Светильники аварийного освещения должны отличаться от светильников рабочего освещения по типу самих светильников или условной окраске.