Литье по выплавляемым моделям

Кроме этого способа применяют также литье по выжигаемым и газифицируемым моделям. В пособии меры безопасности по этим процессам не приводятся, но эти меры во многом аналогичны приведенным ниже.

Основные меры безопасности

Оборудование для литья по выплавляемым моделям включает:

• — машины для приготовления модельного состава (из парафина и стеарина), изготовления модельных звеньев, приготовления огнеупорного покрытия;
• — оборудование для формовки, прокалки, заливки, охлаждения блоков и выбивки опок;
• — оборудование для отделения керамики от отливок и отливок от стояков.

Нужны: гидролизер, смеситель, нужна печь для прокалки и удаления моделей, установки для плавки и заливки металлов, установка для очистки отливок.

В ч. I был рассмотрен технологический процесс, который включает много операций. В табл. 18.1 приведены некоторые схемы выполнения литья данным способом. Эти схемы помогут лучше понять необходимость выполнения требований безопасности, которые приведены ниже.

Таблица 18.1

Схема изготовления отливок по выплавляемым моделям.

Технологическая операция.	Пояснения.
	Сначала идут две важные операции: изготовление моделей в пресс-форме и сборка моделей в модельный блок на металлический стояк. На следующем этапе реализуется операция нанесения на модельный блок огнеупорной суспензии, которая находится в емкости.
	Операция обсыпки слоя суспензии зернистым материалом в кипящем слое. Давление сжатого воздуха, который подводится снизу в емкость, выше атмосферного.
	Выплавление моделей (модельного состава) в горячей воде. В наружных стенках ванны должна быть предусмотрена тепловая изоляция.

Окончание табл. 18.1

Технологическая операция.	Пояснения.
	Прокалка формооболочек в опорном наполнителе при температуре 950—1050° С.
	Схема заливки в форму жидкого металла и схема последующего отделения отливок от стояка. Прессы для отделения отливок от стояка оборудуются защитными ограждениями рабочих зон, автоматическими устройствами для регулирования давления и температуры масла в гидросистеме и автоматическими выключателями электрооборудования при перегрузках.

При литье по газифицируемым моделям пенополистирол расплавляют до жидкого состояния и также заливают в пресс-форму. В установках для приготовления модельных составов места загрузки исходных материалов необходимо оборудовать вытяжным зонтом. Скорость отсасываемого воздуха в открытом рабочем проеме для исполнения с крышкой должна быть не менее 0,5 м/с, для исполнения без крышки — не менее 0,7 м/с. Само оборудование для плавления модельных составов должно иметь систему терморегуляции, обеспечивающую отключение нагрева при достижении предельно допустимой температуры нагрева расплавленных материалов (такая температура на 30—40° С ниже температуры их воспламенения). Емкости для плавления модельного материала следует обогревать горячей водой, паром или электронагревателями.

В местах смазки пресс-форм установок для изготовления моделей и модельных звеньев, в которых используют в качестве смазываемого вещества распыленную жидкость, также должна быть предусмотрена вытяжная вентиляция. Установки карусельного типа должны быть оснащены вытяжным зонтом, располагаемым непосредственно над позицией смазки пресс-форм; однопозиционные установки — вытяжным зонтом или бортовым отсосом. Скорость отсасываемого воздуха в рабочем проеме карусельной и однопозиционной установок должна быть не менее 0,5 м/с.

В машинах, полуавтоматах и автоматах для изготовления моделей и модельных блоков конструкцией запирающего устройства должны быть обеспечены невозможность раскрытия пресс-формы во время запрессовки модельного состава и надежное присоединение шприца к пресс-форме, исключающее разбрызгивание модельной массы. В установках для изготовления моделей и модельных звеньев должна быть блокировка, исключающая возможность запрессовки при незакрытой пресс-форме и смыкание половинок пресс-формы во время их очистки и смазки. В автоматических установках для изготовления моделей карусельного типа необходимо предусматривать ограждения по периметру карусели, исключающие доступ к ней или в зону смыкания прессформы. Отлитые модели перед их отделкой и сборкой следует хранить на стеллажах в местах, удаленных от места приготовления модельной массы не менее чем на 2 м. Емкости в установках для приготовления суспензии должны быть оборудованы укрытиями с устройствами для присоединения к вытяжной вентиляции. Объем отсасываемого воздуха должен быть в 1,5 раза больше объема материалов, загружаемых в единицу времени.

Расходные баки жидких составляющих агрегатов для приготовления суспензии должны быть оснащены системой контроля верхнего и нижнего уровней. В стенках промежуточного бака и смесителя должна быть предусмотрена система циркуляции воды для поддержания необходимого температурного режима при гидролизе. Емкости для нанесения огнеупорного покрытия (методом окунания и обсыпки) на модельные блоки диаметром до 200 мм вручную или на блоки любых диаметров манипулятором должны быть оборудованы вентиляционными щелевыми панелями. Скорость отсасываемого воздуха в рабочем проеме для ванн с суспензией должна быть не менее 0,5 м/с, а для ванн обсыпки — не менее 1,0 м/с. Емкости для нанесения огнеупорного покрытия (методом окунания и обсыпки) на модельные блоки, находящиеся на подвесках конвейера, должны быть оборудованы вентиляционными укрытиями. Скорость отсасываемого воздуха в рабочем проеме должна быть не менее 0,7 м/с. Нанесение огнеупорного состава на модельные блоки методом окунания должно быть механизировано для исключения непосредственного контакта работающего с огнеупорным составом.

В автоматических и полуавтоматических установках нанесения огнеупорных покрытий должны быть предусмотрены система регулирования уровня суспензии в ванне и устройство для периодического удаления из ванны просыпи с огнеупорным составом. В стенках ванны суспензии и бака хранения должна быть предусмотрена система циркуляции воды для поддержания заданной температуры.

Камеры установки для воздушно-аммиачной сушки модельных блоков должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией и устройствами для герметичного перекрывания поверхности испарения аммиака в периоды вентилирования камеры, отключения вытяжки от камеры во время сушки моделей в парах аммиака, а также поступления воздуха в камеру в период ее вентилирования. Количество отсасываемого воздуха должно быть равным (400—500)V (м³/ч; V — объем камеры, м³). В установках вакуумно-аммиачной сушки должна быть предусмотрена возможность откачки аммиака из камеры после каждого цикла сушки. Остаточное давление в конце откачки аммиака не должно превышать 13,3-Ю^-3 МПа. Установки для сушки огнеупорного покрытия конвейерного типа должны быть оборудованы: устройствами для присоединения к вытяжной вентиляции, предусматривающими подсос воздуха в камеру воздушной сушки через проемы для входа и выхода блоков из расчета его скорости в проемах не менее 0,5 м/с и аварийный отсос газов из аммиачных камер в количестве, равном 400-кратному объему каждой камеры; автоматической звуковой сигнализацией при включении в работу привода цепного конвейера. Все электродвигатели установок, осуществляющих сушку взрывоопасных суспензий, должны быть во взрывобезопасном исполнении.

Ванны периодического действия для выплавки модельного состава в горячей воде должны быть оборудованы укрытиями с устройством для присоединения к вентиляционной системе. Скорость отсасываемого воздуха в проемах для загрузки и выгрузки блоков должна быть не менее 0,5 м/с.

Ванны установок конвейерного типа для выплавки модельного состава в жидкости должны быть оборудованы вытяжными зонтами над загрузочными и разгрузочными отсеками, а в остальной части — укрытием с проемами минимальных размеров для прохождения модельных блоков. Скорость отсасываемого воздуха в открытых проемах — не менее 0,5 м/с. Проемы тупиковых и проходных печей для прокаливания форм перед заливкой должны быть оборудованы вытяжными зонтами-козырьками с выносом, равным высоте загрузочных и разгрузочных отверстий. Ширина козырьков должна превышать ширину проемов на 200—300 мм. Скорость отсасываемого воздуха в отверстии зонта в зоне проема должна быть не менее 1 м/с.

Охлаждение форм после заливки следует осуществлять в шкафах, оборудованных укрытиями с вытяжной вентиляцией, не допускающей выделения газов в помещение цеха. Рабочие камеры вибрационных машин и установок для отделения керамики и отливок от стояков должны быть оборудованы герметичным звукоизолирующим кожухом и патрубком для присоединения к вытяжной вентиляционной сети. Количество отсасываемого воздуха не должно быть менее 4000 м³/ч на 1 м² площади поперечного сечения установки. Надо проверить наличие и работу блокировки, исключающей работу при открытых дверцах.

Ванны выщелачивания оборудуют устройствами, регулирующими заданную температуру и уровень раствора, и бортовыми отсосами. Количество отсасываемого воздуха должно быть не менее 2000 м³/ч на 1 м² поверхности раствора. Установки выщелачивания, выполненные в виде герметичного многосекционного барабана, должны быть оборудованы вентиляционными панелями в зонах загрузки и выгрузки отливок; скорость отсасываемого воздуха в этих зонах — не менее 0,8 м/с. Места заполнения опок сухим наполнителем, вибрационные решетки и установки для его удаления должны быть оборудованы вентиляционной панелью с количеством отсасываемого воздуха не менее 3500 м³/ч на 1 м² ее площади или иметь укрытие типа вытяжного шкафа со скоростью воздуха в рабочем проеме не менее 1 м/с.

Станки для обрезки литников вулканитовыми кругами должны быть оборудованы укрытием. Количество отсасываемого из укрытия воздуха должно быть не менее 2D, м³/ч (D — диаметр круга, мм), но не менее 20 м³/ч. Сам круг при работе должен быть на ¾ закрыт защитным ограждением.

Сита для просеивания наполнителя и маршаллита должны быть укрыты кожухом с патрубком для присоединения к цеховой вентиляционной системе. Количество отсасываемого воздуха принимается из расчета обеспечения его скорости в открытом рабочем проеме не менее 1 м/с. Шаровые мельницы для размола возврата наполнителя должны быть оборудованы вентиляционной панелью типа воронки. Количество отсасываемого воздуха принимается из расчета обеспечения его скорости в открытом рабочем проеме не менее 1 м/с, но не менее 750—1000 м³/ч. Столы для резки блоков (газовой и электродуговой) оборудуют наклонной вентиляционной панелью. Скорость движения отсасываемого воздуха в сечении панели должна быть не менее 1 м/с.

Емкости для хранения сыпучих материалов должны быть оснащены закрывающимися крышками и патрубками для присоединения к вытяжной вентиляции. Скорость отсасываемого воздуха в открытых проемах — не менее 0,6 м/с. Баки для приготовления щелочного раствора должны быть оснащены закрывающимися крышками, а также устройствами для поддержания заданной температуры и указателями уровня раствора.

Оборудование, на котором выполняют операции приготовления суспензии, нанесения огнеупорного покрытия методом окунания и обсыпки, воздушно-аммиачной сушки и выщелачивания керамики, должно быть установлено в изолированных помещениях, отвечающих требованиям взрывои пожаробезопасности (см. гл. 8 и 11).

Стеллажи для сушки моделей с нанесенным слоем огнеупорного покрытия оборудуют вентилируемыми укрытиями, скорость воздуха в рабочем проеме укрытия должна быть не менее 0,5 м/с. При изготовлении выплавляемых моделей на машинах и места загрузки модельных составов и исходных материалов оборудуют вытяжным зонтом. Количество удаляемого воздуха определяют из условия, что скорость в рабочем проеме должна быть не менее 0,7 м/с. Камеры для воздушноаммиачной сушки должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией и устройствами, обеспечивающими герметичность.

Оборудование для состава снабжают системой терморегуляции, отключающей нагрев при достижении предельно-допустимой температуры, которая на 30—40° С ниже температуры воспламенения. На установках для огнеупорного покрытия методом окунания предусматривают панель с щелевым отсосом; скорость воздуха должна быть не менее 1 м/с. При заливке форм на карусельной установке устанавливают большой зонт, перекрывающий всю площадь машины. В выбивных отделениях количество воздуха, удаляемого при выбивке, должно быть не менее 5000—10 000 м³/ч на 1 м² площади стола. От отрубных столов необходимо удалять 2500 м³/ч воздуха на 1 м² полной площади стола. Станки с наждачными или корундовыми кругами оборудуют кожухами — укрытиями с пылеотстойниками для сбора крупной пыли; объем отсасываемого воздуха от станка — не менее 1000 м³/ч.

Литье в керамические формы требует особых мер безопасности, необходимость которых диктуется применением пожарои взрывоопасных материалов. Основными опасными зонами при литье в керамические формы являются: места хранения основных материалов и расположения установок для гидролиза и приготовления керамических суспензий, места хранения коагуляторов и отвердителей (потому что они щелочные), формовочный участок в литейном цехе и участки выбивки и очистки отливок, взвешивания материалов. Безопасная концентрация пыли или газа достигается при вытяжке 7000 м³/ч воздуха на 1 м² открытой поверхности вытяжного зонта. Бункера для пылевидных материалов снабжают крышками, разгрузка должна быть без пылеобразования.

Работы по выбивке и транспортировке отливок и обработанной смеси должны быть механизированы или автоматизированы. Участки выбивки также оборудуют местной вытяжной вентиляцией, а выбивные решетки — накатными укрытиями, душирующими устройствами. Отливки должны выбиваться остывшими, продолжительность остывания отливок указывается в технической документации. Транспортирование отливок к месту очистки и обратно, их загрузки и выгрузки из очистных камер должны быть механизированы. Обрубку отливок проводят при температуре не выше 45 °C. Места обрубки и очистки отливок оборудуют постоянными или переносными ограждениями для защиты работающих от отлетающих осколков. Участки очистки отливок ручным механизированным инструментом с абразивными кругами должны быть оборудованы местной вытяжкой вентиляцией с устройством боковых пылеприемников, решеток в полу или верстаке.