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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(shuō)來(lái)，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(huì)發(fā)生爆炸;煤氣和可控氣氛是易爆氣體，油路、油箱和油庫(kù)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(huì)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(huì)產(chǎn)生自燃;硝鹽與木炭、炭黑化合后會(huì)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(chǎng)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(wèn)題。尤其是在組織工業(yè)爐時(shí)，要十分重視安全問(wèn)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(duì)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(guò)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(duì)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(guò)熱、過(guò)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(guò)大而產(chǎn)生的坯料開(kāi)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(guò)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(guò)熱 過(guò)熱是指金屬坯料的加熱溫度過(guò)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(zhǎng)，或由于熱效應(yīng)使溫升過(guò)高而引起的晶粒粗大現(xiàn)象。 碳鋼(亞共析或過(guò)共析鋼過(guò)熱之后往往出現(xiàn)魏氏組織。馬氏體鋼過(guò)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(guò)熱組織。鈦合金過(guò)熱后，出現(xiàn)明顯的β相晶界和平直細(xì)長(zhǎng)的魏氏組織。合金鋼過(guò)熱后的斷口會(huì)出現(xiàn)石狀斷口或條狀斷口。過(guò)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(guò)熱的結(jié)構(gòu)鋼經(jīng)過(guò)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(guò)熱常被稱之為不穩(wěn)定過(guò)熱;而合金結(jié)構(gòu)鋼的嚴(yán)重過(guò)熱經(jīng)一般的正火(包括高溫正火、退火或淬火處理后，過(guò)熱組織不能完全消除，這種過(guò)熱常被稱之為穩(wěn)定過(guò)熱。 4.過(guò)燒 過(guò)燒是指金屬坯料的加熱溫度過(guò)高或在高溫加熱區(qū)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(guò)燒嚴(yán)重的金屬，撤粗時(shí)輕輕一擊就裂，拔長(zhǎng)時(shí)將在過(guò)燒處出現(xiàn)橫向裂紋。 過(guò)燒與過(guò)熱沒(méi)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(lái)判斷過(guò)燒。對(duì)碳鋼來(lái)說(shuō)，過(guò)燒時(shí)晶界熔化、嚴(yán)重氧化工模具鋼(高速鋼、Cr12型鋼等過(guò)燒時(shí)，晶界因熔化而出現(xiàn)魚(yú)骨狀萊氏體。鋁合金過(guò)燒時(shí)出現(xiàn)晶界熔化三角區(qū)和復(fù)熔球等。鍛件過(guò)燒后，往往無(wú)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(guò)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(guò)坯料的強(qiáng)度極限，就會(huì)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(kāi)。 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(yè) 共 4 頁(yè)