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工業(yè)爐中不可忽視的不安全因素 工業(yè)爐是一種高溫設(shè)備，它與燃油、煤氣、電能、灰塵等密切聯(lián)系在一起，容易引起火災(zāi)、燒傷、爆炸、中毒、觸電等事故。因此，工業(yè)爐與一般冷加工設(shè)備相比，不安全因素要多得多。 一般說來，工業(yè)爐操作時(shí)的高溫容易發(fā)生燙傷、灼傷和燒傷;高溫熔鹽和熔融金屬遇到水后會發(fā)生爆炸;煤氣和可控氣氛是易爆氣體，油路、油箱和油庫都是易燃易爆設(shè)施，如使用不當(dāng)，則將發(fā)生爆炸和中毒事故;電爐的安全保護(hù)裝置失靈，接觸后會發(fā)生觸電;氰化爐的氰化物有劇毒;硝鹽爐加熱到550℃以上會產(chǎn)生自燃;硝鹽與木炭、炭黑化合后會發(fā)生爆炸。 工業(yè)爐修理的環(huán)境較差，許多修理作業(yè)是在爐內(nèi)進(jìn)行，空間十分擁擠，自然采光不足，通風(fēng)條件很差。工人操作時(shí)不僅受到粉塵的侵害，有時(shí)還直接受到高溫、煙塵、有毒氣體和化工材料的腐蝕。有的爐子(如沖天爐高達(dá)10m—20m，由于爐身現(xiàn)場狹窄，修理工作呈高空立體交叉、多層作業(yè)，危險(xiǎn)性很大。因此，當(dāng)操作和維修工業(yè)爐時(shí)，要十分重視安全問題。尤其是在組織工業(yè)爐時(shí)，要十分重視安全問題。尤其是在組織工業(yè)爐的搶修或熱修時(shí)，更應(yīng)注意這些不安全因素所可能引起的不幸事故。 提高燃料爐的爐溫均勻性： 一:采用新型燃燒裝置 采用高速調(diào)溫?zé)焯娲鹊牡退贌?高速燒嘴是燃料與助燃空氣在燃燒室內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)完全燃燒,燃燒后的高溫氣體一100-300m/s的速度噴出,從而強(qiáng)化對流傳熱,促進(jìn)爐內(nèi)氣流循環(huán),達(dá)到均勻爐溫的目的.另外通過滲入二次空氣使出口燃燒氣體溫度降到與工件加熱溫度想接近,可實(shí)現(xiàn)煙氣溫度的調(diào)節(jié),對提高加熱質(zhì)量和節(jié)約燃料有顯著作用. 二:控制爐內(nèi)壓力當(dāng)爐內(nèi)壓力為負(fù)值時(shí),例如爐內(nèi)壓力為-10Pa,即可產(chǎn)生2.9m/s的吸入風(fēng)速,此時(shí)將有爐口及其它不嚴(yán)密處吸入大量冷空氣,導(dǎo)致離爐煙氣帶走的熱損失增加.當(dāng)爐內(nèi)壓力為正值時(shí),高溫?zé)煔鈱⒁莩鰻t外,同樣導(dǎo)致煙氣帶走的熱損失. 三:提高自動(dòng)化控制程度。 加熱工藝不當(dāng)常產(chǎn)生的缺陷： 加熱不當(dāng)所產(chǎn)生的缺陷可分為：①由于介質(zhì)影響使坯料外層組織化學(xué)狀態(tài)變化而引起的缺陷，如氧化、脫碳、增碳和滲硫、滲銅等。②由內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的異常變化引起的缺陷，如過熱、過燒和未熱透等。③由于溫度在坯料內(nèi)部分布不均，引起內(nèi)應(yīng)力(如溫度應(yīng)力、組織應(yīng)力過大而產(chǎn)生的坯料開裂等。 1.脫碳脫碳是指金屬在高溫下表層的碳被氧化，使得表層的含碳量較內(nèi)部有明顯降低的現(xiàn)象。 脫碳層的深度與鋼的成分、爐氣的成分、溫度和在此溫度下的保溫時(shí)間有關(guān)。采用氧化性氣氛加熱易發(fā)生脫碳，高碳鋼易脫碳，含硅量多的鋼也易脫碳。 脫碳使零件的強(qiáng)度和疲勞性能下降，磨損抗力減弱。2.增碳經(jīng)油爐加熱的鍛件，常常在表面或部分表面發(fā)生增碳現(xiàn)象。有時(shí)增碳層厚度達(dá)1.5～1.6mm，增碳層的含碳量達(dá)1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)左右，局部點(diǎn)含碳量甚至超過2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，出現(xiàn)萊氏體組織。 這主要是在油爐加熱的情況下，當(dāng)坯料的位置靠近油爐噴嘴或者就在兩個(gè)噴嘴交叉噴射燃油的區(qū)域內(nèi)時(shí)，由于油和空氣混合得不太好，因而燃燒不完全，結(jié)果在坯料的表面形成還原性的滲碳?xì)夥?，從而產(chǎn)生表面增碳的效果。 增碳使鍛件的機(jī)械加工性能變壞，切削時(shí)易打刀。 3.過熱 過熱是指金屬坯料的加熱溫度過高，或在規(guī)定的鍛造與熱處理溫度范圍內(nèi)停留時(shí)間太長，或由于熱效應(yīng)使溫升過高而引起的晶粒粗大現(xiàn)象。 碳鋼(亞共析或過共析鋼過熱之后往往出現(xiàn)魏氏組織。馬氏體鋼過熱之后，往往出現(xiàn)晶內(nèi)織構(gòu)，工模具鋼往往以一次碳化物角狀化為特征判定過熱組織。鈦合金過熱后，出現(xiàn)明顯的β相晶界和平直細(xì)長的魏氏組織。合金鋼過熱后的斷口會出現(xiàn)石狀斷口或條狀斷口。過熱組織，由于晶粒粗大，將引起力學(xué)性能降低，尤其是沖擊韌度。 一般過熱的結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過正常熱處理(正火、淬火之后，組織可以改善，性能也隨之恢復(fù)，這種過熱常被稱之為不穩(wěn)定過熱;而合金結(jié)構(gòu)鋼的嚴(yán)重過熱經(jīng)一般的正火(包括高溫正火、退火或淬火處理后，過熱組織不能完全消除，這種過熱常被稱之為穩(wěn)定過熱。 4.過燒 過燒是指金屬坯料的加熱溫度過高或在高溫加熱區(qū)停留時(shí)間過長，爐中的氧及其它氧化性氣體滲透到金屬晶粒間的空隙，并與鐵、硫、碳等氧化，形成了易熔的氧化物的共晶體，破壞了晶粒間的聯(lián)系，使材料的塑性急劇降低。過燒嚴(yán)重的金屬，撤粗時(shí)輕輕一擊就裂，拔長時(shí)將在過燒處出現(xiàn)橫向裂紋。 過燒與過熱沒有嚴(yán)格的溫度界線。一般以晶粒出現(xiàn)氧化及熔化為特征來判斷過燒。對碳鋼來說，過燒時(shí)晶界熔化、嚴(yán)重氧化工模具鋼(高速鋼、Cr12型鋼等過燒時(shí)，晶界因熔化而出現(xiàn)魚骨狀萊氏體。鋁合金過燒時(shí)出現(xiàn)晶界熔化三角區(qū)和復(fù)熔球等。鍛件過燒后，往往無法挽救，只好報(bào)廢。 5.加熱裂紋 在加熱截面尺寸大的大鋼錠和導(dǎo)熱性差的高合金鋼和高溫合金坯料時(shí)，如果低溫階段加熱速度過快，則坯料因內(nèi)外溫差較大而產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。加之此時(shí)坯料由于溫度低而塑性較差，若熱應(yīng)力的數(shù)值超過坯料的強(qiáng)度極限，就會產(chǎn)生由中心向四周呈輻射狀的加熱裂紋，使整個(gè)斷面裂開。 6.銅脆 銅脆在鍛件表面上呈龜裂狀。高倍觀察時(shí)，有淡黃色的銅(或銅的固溶體沿晶界分布。 坯料加熱時(shí)，如爐內(nèi)殘存氧化銅屑，在高溫下氧化鋼還原為自由銅，熔融的鋼原子沿奧氏體晶界擴(kuò)展，削弱了晶粒間的聯(lián)系。另外，鋼中含銅量較高[2%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)]時(shí)，如在氧化性氣氛中加熱，在氧化鐵皮下形成富銅層，也引起鋼脆。 第 4 頁 共 4 頁