1、通用热处理设备的平安技术 热处理车间加热设备,除上一章已对油炉、煤气炉和各种形式的电加炉作过介绍以外,这里仅对热处理车间专用的浴炉作简要表达。 一、 热处理浴炉的平安使用技术 热处理浴炉是工件的加热或冷却设备。浴炉中液体介质的选用,主要取决于所要求的工作温度。 加热用的介质有熔融的金属铅,铅浴具有加热速度快,工件清洁的优点。但当温度超过400时,铅浴即向空气放出大量蒸气并氧化凝结为烟,悬浮于空气中,可使人慢性中毒。表现为:颜面苍白,口中金属味,食欲不振;严重时有四肢关节及肌肉酸痛,腹绞痛等病症。为了保护工人的健康,铅浴炉趋于淘汰。 热处理常用的浴炉加热介质是熔融的盐类,如氯化钡、氯化钾、氯化钠
2、和碳酸钠(用于6001300);硝酸钠、亚硝酸钠和硝酸钾(用于140550)。油浴炉采用机械油作为加热介质,工作温度不超过210。 各种浴炉的加热介质在其工作温度下,都不同程度的蒸发,产生的蒸气对人体有一定的害处。如氯化钡就有毒。各种硝盐在较高温度和零件的油污燃烧相互作用,挥发出棕黄色的五氧化二氮,造成车间空气污染。因此,工作温度高于300的硝酸盐浴炉和600以上的中温和高温盐浴炉,炉口旁应有吸烟尘的装置,将烟尘排出车间,条件许可的话,应采取措施回收有害成分,将废气净化后排出。 工件进浴炉前,必须进行烘干预热。潮湿的工件和工夹具,一律不得进入浴炉。因为水分急剧气化,瞬时可产生大量气体,极易引起
3、液态加热介质的崩爆和飞溅,飞溅出来的融盐,粘附在人体皮肤上将造成灼伤事故。油浴炉假设有水分随工件带入,温度高于100后水汽化会引起热油翻滚,产生大量气泡和油沫而溢出油槽,很容易引起火灾。油浴炉在设计结构上,应保证油沫溢出时,不使其流到加热元件上。用闷头压紧密封的中空零件,不能进行加热,因为这类零件在加热时,中间空腔内的气体,受热后膨胀,压力急剧增大,会使闷头象子弹一样射出,造成伤害事故。同时在浴炉中还会引起加热介质的飞溅,造成烫伤。 浴炉操作工人应按规定穿戴好防护用品。 盐浴熔化,当出现下部已熔化而上部结壳现象时,不能用铁棒搅,以防下部熔盐窜出伤人。 浴炉按加热方式分为外热式和内热式的两种。其
4、平安技术分述如下: 1 外热式浴炉的平安操作技术 外热式浴炉主要由炉体、发热体和坩埚组成。坩埚(或称槽子)用耐热钢、低碳钢、耐热铸铁焊接或铸造制成后,须用煤油渗透仔细检查渗透。发现渗漏时应修补好,方可使用。每只坩埚(槽子)使用时,应设卡记录,并定期检查、定期更新。外热式浴炉的热源可用电能或其它燃料。目前以电热为主。由于坩埚材料的限制,这类炉子使用温度一般不超过900。坩埚与电热体之间,应保持一定的间隙,防止电热体变形与坩埚接触,造成短路,发生事故。 外热式硝盐炉常作为回火和等温淬火用,使用温度不超过550。硝盐是一种强氧化剂,温度越高,氧化性也就越强。应绝对禁止将可燃物质如木炭、油、油棉纱、油
5、抹布、木屑等放入硝盐浴炉中,否那么极易引起起爆炸。工件必须去除水分后,才可进入硝盐浴炉,水分过多硝盐熔液就会沸腾,产生大量气泡,将硝盐溢出。坩埚内硝盐不能太满,一般只能加至容积的三分之二左右,以保证在最大装载量时,硝盐液面仍低于坩埚上口10cm。 外热式电热油炉,加热介质为机械油,用作低温回火和时效处理,一般使用温度不超过210。应安装排烟装置将油蒸汽抽出。电热体的布置不宜过高,当油面的高度低于电阻丝的位置时,槽体上部温度过高,会使油面着火。同样道理,油槽加热前应检查油面的高度,不能太低。操作人员要十分注意,防止控温系统失灵,造成油温过高而着火。一旦外加热式浴炉发生漏盐、漏油事故,应立即断电或
6、停供燃料,同时关闭吸风装置。发生着火,即应按介质种类(如硝盐或油),采用相应救火方法进行灭火。 2 内热式浴炉的平安操作技术 内热式浴炉主要为电极盐浴炉,其加热原理是,在电极之间通以36V以上的低压交流电,利用熔盐的电阻产生热量而将熔盐加热到要求的温度。按额定使用温度分为低温(560)、中温(900)、和高温(1300)炉三种。不同温度采用不同的盐浴配方。 盐炉变压器必须放置在通风良好和枯燥的地方。并需定期保养和检修。在换挡时,必须切断变压器的初极电源(无级高压时不用断电)。 炉子启动时,副电极与主电极之间应接触良好。不然就会产生电火花飞溅。进炉的工件和工具必须烘干,有盲孔的工件加热时,盲孔一
7、定要向上。补充新盐或加脱氧剂时,应先烘干,再缓缓参加。 各种不同配方的盐类存放时,容器上要有醒目标牌,切忌混错。如果把硝盐参加中温或高温盐炉后,就会使整炉的盐浴溢出,容易造成火灾和烫伤事故。 二、 保护气氛热处理设备的平安使用技术 现代热处理生产中使用保护气氛日益广泛,它既可用来防止金属在加热过程中的氧化和脱碳,也可做为化学热处理的渗剂或载体气,对钢铁零件进行气体渗碳、碳氮共渗等。但不少类型的保护气氛都易燃易爆,且对人体有害。因而制备、应用保护气氛,平安工作是极为重要的。 热处理生产中常用的保护气氛,见表1。 见下表 表1 热处理常用的保护气氛 在一般生产中,普遍应用的是吸热型气氛、放热型气氛
8、和氨分解气氛。 1 保护气氛发生装置的平安操作 保护气氛发生装置须有可靠的防火、防爆措施,并严格按图制造。各种管道、阀门及平安保护装置应涂有醒目的色彩,并经常进行维护保养,使其处于良好的工作状态。 每一台保护气氛发生装置,都必须有一套能确保平安的操作规程。操作规程以下内容是必写的:a简要原理与产气流程。b发生装置的启动程序。c发生装置工作状态监测。d发生装置的停止程序。e意外故障处理方法(如停电、断水、元器件损坏及其它故障)。以上各项,对不同性质的保护气氛,还应有各自不同的具体规定。 保护气氛发生装置必须指定经过培训的专人操作。操作者应全面熟悉发生装置的构造与性能。掌握平安操作和消防的根本知识
9、和技能。 保护气氛发生装置一般安装在单间房屋内。与工作炉同室时,应保持一定距离。各种液体、气体原料不得在发生装置旁或工作炉旁存放。各种管道不得有漏气现象,管接头处应采用聚四氟乙烯塑料薄膜作为密封填料,需用软管联接的地方,应采用能承受一定压力的耐油橡胶管。 2 保护气氛热处理炉的平安操作 目前,应用保护气氛的热处理炉,有密封箱式炉(即多用炉)、推杆或输送带式连续炉,它们既可用于光亮淬火,亦可进行气体渗碳和碳氮共渗;另一种应用较广泛的光亮淬火炉为振底式炉。 操作保护气氛热处理炉,除应注意一般热处理的特点外,要充分考虑保护气氛的应用所带来的问题。 (1) 吸热式气氛进入工作炉膛时,炉温不得低于760
10、,否那么,保护气氛与炉膛内空气混合在爆炸极限范围内时,遇到火种会产生爆炸现象。当炉温高于保护气氛中可燃气体的发火温度时,那么进去的气体会发生燃烧,就不会到达爆炸极限。吸热气氛中可燃气体发火温度如表2。 见下表 表2 可燃气体的发火温度 (2) 保护气氛热处理炉,应具有良好的密封性,以免保护气氛泄漏,影响保护气氛效果和污染作业环境。保护气氛中的有毒成分(如一氧化碳),除对人体健康有害外,当其在空气中到达爆炸极限时,还可能造成工作区爆燃(炸)事故。有关的可燃气体的爆炸极限见表3。 见下表 表3 易燃易爆物品的性质及适用的灭火剂 (3) 必须定期检查通向热处理的保护气输送管道,及时清理管道内的碳黑、
11、水分,防止管道堵塞。 (4) 用一台保护气氛发生装置,向多台热处理炉供气时,一定要防止向没有开炉的设备供气。停炉检修时,必须先切断保护气源,并要有两人一起工作,起监护作用。防止残气或泄漏气体使人吸入后中毒。 (5) 吸热式气氛及氨分解气通入工作炉时,为维持炉气呈正压,一般通入量稍大些。这样必然有局部保护气氛从炉门口或放散管道溢出,这些气体必须点燃,否那么会使空气中有害气体浓度增高。 3 原料气的平安保管 原料气的平安贮用,尤其是石油液化气的平安贮用,必须从严要求。 (1) 各种贮运石油液化气、液氨的槽车、贮罐必须按高压容器的要求定期鉴定。罐上的各种阀门、压力计、液位计等必须齐全、完好,并不能有
12、泄漏。必须按充装系数规定装气。 (2) 贮藏石油液化气,必须远离厂房和民用建筑,要用单独房间将气源与周围建筑隔离。贮存室应通风阴凉,屋顶采用轻顶结构,室内用防爆灯具照明。 (3) 建立和建全严格的管理制度,使用和管理人员应熟悉贮存气源的性能及平安使用知识。 三、 热处理辅助设备的工艺操作平安技术 1 淬火水、油槽的平安措施 淬火水、油槽是热处理冷却的必要设备。在车间内的布置,应考虑尽量离开车间通道。一般置于炉前,与炉子相距1m左右;大型加热炉和淬火槽之间距可相隔3m或更远一些。当槽子的槽沿高于地面小于600800mm时,四周应设置平安栏杆,并在槽上加盖;槽沿高出地面大于1000mm时,应设置脚
13、踏板,以利操作。 钢件进行淬油时,其温度在800以上,操作时应十分小心,防上淬火油着火。在设计热处理用的淬火油槽容量和尺寸时,应根据最大淬火零件的重量和尺寸来考虑。装油量应大于最大淬火零件重量的810倍。槽子上的进油管孔径确实定,要保证淬火时有足够的冷油供应。出油管那么应保证有等量的热油回流。由于回油压力较进油压力低,所以供热油流出的回油管截面积,应是进油管截面积的两倍以上。定期清理油槽内的油粕,防止油粕堵塞管道而影响槽内油的交换循环。大型油槽的上口处,应安装可喷射干冰的钢管,万一油着火时,可喷出干冰密封槽口,进行灭火。大型油槽底部应有快速回油管与地下贮油槽相连,万一车间发生火灾时,使淬火油可
14、以迅速放回地下贮油槽内。地下贮油槽的容量,应比车间里全部油池的容量大30%40%。淬火油槽应加盖,保持淬火油的清洁和防止着火。为防止大件淬火时油烟在车间内扩散,在油槽上应安装抽风装置。禁止将废汽油、煤油倒入淬火油槽中。灼热工件淬油时,油温一般应控制在闪点以下,并且不超过80,绝对不得超过100(油槽封闭的热油淬火例外)。不得已而用煤油淬火介质时,其最高使用温度应小于38。淬火油槽内油面高度应控制在槽的高度的3/4左右,槽子的上口处,应置有溢油槽,并与回油管接通。用喷油方法进行局部淬火时,须采用闪点高的油类作淬火介质,并且在操作时应十分注意防火。大型工件淬油时,必须防止工件淬入油中一半时发生停顿,因为这很容易引起火灾。 为了使油温不因淬火量大而大幅度升高,必须保证有足够的油量。除了车间内的油槽外,车间外还必须有较大的地面和地下贮油槽。大型钢质地面贮油槽外,应有砖砌的保护墙。设置专用油循环泵和泵房,泵房内地面应保持清洁枯燥,不得有积油和油垢。管道、泵、阀门和电机也应保持清洁、无油垢。泵房内的照明灯、电机和开关等均应是防爆型。 淬火油槽附近配备