معالجة المعادن وتشغيل المعادن

معالجة المعادن وتشغيل المعادن

الأربعاء، مارس 16 2011 21: 21

مسابك

يتضمن التأسيس ، أو صب المعدن ، صب المعدن المنصهر في التجويف الداخلي لقالب مقاوم للحرارة وهو الشكل الخارجي أو السلبي لنمط الجسم المعدني المطلوب. قد يحتوي القالب على قلب لتحديد أبعاد أي تجويف داخلي في الصب النهائي. تتكون أعمال المسبك من:

عمل نمط من المادة المطلوبة
صنع القالب والنوى وتجميع القالب
صهر المعدن وتنقيته
صب المعدن في القالب
تبريد صب المعدن
إزالة القالب والقلب من صب المعدن
إزالة المعدن الزائد من الصب النهائي.

لم تتغير المبادئ الأساسية لتكنولوجيا المسبك إلا قليلاً في آلاف السنين. ومع ذلك ، أصبحت العمليات أكثر آلية وتلقائية. تم استبدال الأنماط الخشبية بالمعدن والبلاستيك ، وتم تطوير مواد جديدة لإنتاج النوى والقوالب ، ويتم استخدام مجموعة واسعة من السبائك. وأبرز عمليات السبك هي صب الرمل للحديد.

الحديد والصلب والنحاس و برونز هي معادن مسبوكة تقليدية. ينتج أكبر قطاع في صناعة المسبك مصبوبات الحديد الرمادي والمطيل. تستخدم مسابك الحديد الرمادي الحديد أو الحديد الخام (سبائك جديدة) لصنع مصبوبات حديدية قياسية. تضيف مسابك حديد الدكتايل المغنيسيوم أو السيريوم أو إضافات أخرى (تسمى غالبًا إضافات مغرفة) إلى مغارف المعدن المنصهر قبل صبها لعمل مصبوبات حديدية عقيدية أو قابلة للطرق. المواد المضافة المختلفة لها تأثير ضئيل على التعرض في مكان العمل. يشكل الصلب والحديد القابل للطرق التوازن في قطاع صناعة مسابك الحديد. العملاء الرئيسيون لأكبر المسابك الحديدية هم صناعات السيارات والبناء والتطبيقات الزراعية. انخفضت العمالة في مسابك الحديد حيث أصبحت كتل المحرك أصغر ويمكن سكبها في قالب واحد ، كما يتم استبدال الألمنيوم بالحديد الزهر. المسابك غير الحديدية ، وخاصة مسابك الألمنيوم وعمليات الصب ، لها عمالة ثقيلة. تعتبر مسابك النحاس ، القائمة بذاتها وتلك المنتجة لصناعة معدات السباكة ، قطاعًا متقلصًا ، ومع ذلك ، لا يزال مهمًا من منظور الصحة المهنية. في السنوات الأخيرة ، تم استخدام التيتانيوم والكروم والنيكل والمغنيسيوم ومعادن أكثر سامة مثل البريليوم والكادميوم والثوريوم في منتجات المسابك.

على الرغم من أنه يمكن افتراض أن صناعة تأسيس المعادن تبدأ بإعادة صهر المواد الصلبة في شكل سبائك معدنية أو خنازير ، فإن صناعة الحديد والصلب في الوحدات الكبيرة قد تكون متكاملة بحيث يكون التقسيم أقل وضوحًا. على سبيل المثال ، قد يحول فرن الصهر التاجر كل نتاجه إلى حديد خام ، ولكن في مصنع متكامل يمكن استخدام بعض الحديد لإنتاج المسبوكات ، وبالتالي المشاركة في عملية السبك ، ويمكن أن يُصهر فرن الصهر ليتم تحويله في الصلب ، حيث يمكن أن يحدث نفس الشيء. يوجد في الواقع قسم منفصل من تجارة الصلب معروف لهذا السبب باسم صب سبيكة. في مسبك الحديد العادي ، تعد إعادة صهر الحديد الخام أيضًا عملية تكرير. في المسابك غير الحديدية ، قد تتطلب عملية الصهر إضافة معادن ومواد أخرى ، وبالتالي تشكل عملية صناعة السبائك.

تسود القوالب المصنوعة من رمل السيليكا الملتصق بالطين في قطاع مسابك الحديد. تم استبدال النوى التي يتم إنتاجها تقليديًا عن طريق خبز رمال السيليكا المرتبط بالزيوت النباتية أو السكريات الطبيعية بشكل كبير. طورت تقنية التأسيس الحديثة تقنيات جديدة لإنتاج القوالب والنوى.

بشكل عام ، يمكن تصنيف مخاطر الصحة والسلامة في المسابك حسب نوع المعدن المصبوب وعملية التشكيل وحجم الصب ودرجة الميكنة.

نظرة عامة إلى العملية

على أساس رسومات المصمم ، يتم إنشاء نمط يتوافق مع الشكل الخارجي للصب المعدني النهائي. وبنفس الطريقة ، يتم تصنيع corebox الذي ينتج نوى مناسبة لإملاء التكوين الداخلي للمادة النهائية. يعتبر صب الرمل هو الطريقة الأكثر استخدامًا ، ولكن هناك تقنيات أخرى متاحة. وهي تشمل: صب القالب الدائم ، باستخدام قوالب من الحديد أو الصلب ؛ الصب بالقالب ، حيث يتم دفع المعدن المنصهر ، غالبًا سبيكة خفيفة ، إلى قالب معدني تحت ضغط من 70 إلى 7,000 كجم / سم²؛ وسبك الاستثمار ، حيث يتم عمل نمط شمعي لكل صب يتم إنتاجه ومغطى بمادة مقاومة للحرارة والتي ستشكل القالب الذي يصب فيه المعدن. تستخدم عملية "الفوم المفقود" أنماط رغوة البوليسترين في الرمل لعمل مصبوبات من الألومنيوم.

يتم صهر المعادن أو السبائك وتحضيرها في فرن قد يكون من نوع القبة أو الدوارة أو الارتكاسية أو البوتقة أو القوس الكهربائي أو القناة أو نوع الحث عديم القلب (انظر الجدول 1). يتم إجراء التحليلات المعدنية أو الكيميائية ذات الصلة. يُسكب المعدن المنصهر في القالب المُجمع إما عن طريق مغرفة أو مباشرة من الفرن. عندما يبرد المعدن ، يتم إزالة القالب والمواد الأساسية (الهز ، التجريد أو الضربة القاضية) ويتم تنظيف وتجهيز المسبوكات (إزالة الرواسب ، التفجير بالرصاص أو التفجير المائي وتقنيات الكشط الأخرى). قد تتطلب بعض المسبوكات اللحام أو المعالجة الحرارية أو الطلاء قبل أن تفي السلعة النهائية بمواصفات المشتري.

الجدول 1. أنواع أفران المسابك

فرن	الوصف
فرن القبة	فرن القبة هو فرن عمودي طويل يفتح من الأعلى بأبواب مفصلية في الأسفل. يتم شحنه من الأعلى بطبقات بديلة من فحم الكوك والحجر الجيري والمعادن ؛ تتم إزالة المعدن المنصهر في الجزء السفلي. تشمل المخاطر الخاصة أول أكسيد الكربون والحرارة.
فرن القوس الكهربائي	الفرن مشحون بالسبائك ، والخردة ، وسبائك المعادن وعوامل الصهر. ينتج قوس بين ثلاثة أقطاب كهربائية وشحنة المعدن ، مما يؤدي إلى صهر المعدن. يغطي الخبث مع التدفقات سطح المعدن المنصهر لمنع الأكسدة ، ولتحسين المعدن وحماية سطح الفرن من الحرارة الزائدة. عندما تكون جاهزة ، ترفع الأقطاب الكهربائية ويميل الفرن لصب المعدن المنصهر في مغرفة الاستقبال. تشمل المخاطر الخاصة الأبخرة المعدنية والضوضاء.
فرن الحث	يعمل فرن الحث على صهر المعدن عن طريق تمرير تيار كهربائي عالٍ عبر لفائف نحاسية على السطح الخارجي للفرن ، مما يؤدي إلى حدوث تيار كهربائي في الحافة الخارجية للشحنة المعدنية التي تسخن المعدن بسبب المقاومة الكهربائية العالية لشحنة المعدن. يتقدم الذوبان من خارج الشحنة إلى الداخل. تشمل المخاطر الخاصة الأبخرة المعدنية.
فرن البوتقة	يتم تسخين البوتقة أو الحاوية التي تحتوي على الشحنة المعدنية بواسطة موقد غاز أو زيت. عندما تصبح البوتقة جاهزة ، ترفع البوتقة من الفرن وتميل للصب في قوالب. تشمل المخاطر الخاصة أول أكسيد الكربون والأبخرة المعدنية والضوضاء والحرارة.
الفرن الدوار	فرن أسطواني طويل مائل دوار يتم شحنه من الأعلى ويتم إطلاقه من الطرف السفلي.
فرن القناة	نوع من فرن الحث.
فرن عاكس	يتكون هذا الفرن الأفقي من مدفأة في أحد طرفيه ، مفصولة عن الشحنة المعدنية بواسطة جدار فاصل منخفض يسمى جسر النار ، ومكدس أو مدخنة في الطرف الآخر. يتم الاحتفاظ بالمعدن من ملامسة الوقود الصلب. يتم تغطية كل من الموقد والشحنة المعدنية بسقف مقوس. ينعكس اللهب في مساره من الموقد إلى المكدس إلى أسفل أو يتردد صدى على المعدن الموجود تحته ويذوبه.

تعتبر المخاطر مثل الخطر الناشئ عن وجود معدن ساخن أمرًا شائعًا في معظم المسابك ، بغض النظر عن عملية الصب المحددة المستخدمة. قد تكون الأخطار خاصة بعملية سبك معينة. على سبيل المثال ، يمثل استخدام المغنيسيوم مخاطر توهج لم تتم مواجهتها في الصناعات التأسيسية للمعادن الأخرى. تؤكد هذه المقالة على مسابك الحديد ، التي تحتوي على معظم مخاطر المسبك النموذجية.

يستخدم المسبك الميكانيكي أو الإنتاجي نفس الأساليب الأساسية المستخدمة في مسبك الحديد التقليدي. عند الانتهاء من عملية التشكيل ، على سبيل المثال ، بواسطة الماكينة ويتم تنظيف المسبوكات عن طريق السفع بالخردق أو السفع المائي ، عادةً ما تحتوي الماكينة على أجهزة مدمجة للتحكم في الغبار ، ويتم تقليل مخاطر الغبار. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم نقل الرمال من مكان إلى آخر على سير ناقل مفتوح ، وقد تكون نقاط النقل وانسكاب الرمال مصادر لكميات كبيرة من الغبار المحمول في الهواء ؛ في ضوء معدلات الإنتاج المرتفعة ، قد يكون عبء الغبار المحمول جواً أعلى منه في المسبك التقليدي. أظهرت مراجعة بيانات أخذ عينات الهواء في منتصف السبعينيات ارتفاع مستويات الغبار في مسابك الإنتاج الأمريكية الكبيرة مقارنة بالمسابك الصغيرة التي تم أخذ عينات منها خلال نفس الفترة. يجب أن يكون تركيب شفاطات العادم فوق نقاط التحويل على السيور الناقلة ، جنبًا إلى جنب مع التدبير المنزلي الدقيق ، ممارسة عادية. أحيانًا يكون النقل بواسطة أنظمة تعمل بالهواء المضغوط ممكنًا اقتصاديًا وينتج عنه نظام نقل خالٍ من الغبار تقريبًا.

مسابك الحديد

للتبسيط ، يمكن افتراض أن مسبك الحديد يتألف من الأقسام الستة التالية:

صهر المعادن وصبها
صنع نمط
صب
صناعة الروايات
الهزة / الضربة القاضية
تنظيف الصب.

في العديد من المسابك ، يمكن تنفيذ أي من هذه العمليات تقريبًا في وقت واحد أو على التوالي في نفس منطقة ورشة العمل.

في مسبك الإنتاج النموذجي ، ينتقل الحديد من الذوبان إلى الصب ، والتبريد ، والهز ، والتنظيف ، والشحن كصب كامل. يتم تدوير الرمل من مزيج الرمل والقولبة والهزة والعودة إلى خلط الرمل. يضاف الرمل إلى النظام من صنع اللب ، والذي يبدأ بالرمل الجديد.

الذوبان والسكب

تعتمد صناعة تأسيس الحديد بشكل كبير على فرن القبة لصهر المعادن وتكريرها. القبة عبارة عن فرن عمودي طويل ، يفتح من الأعلى بأبواب مفصلية في الأسفل ، مبطنة بمقاومة للحرارة ومحملة بفحم الكوك والحديد الخردة والحجر الجيري. يتم نفخ الهواء عبر الشحنة من الفتحات (الفتحات) في الأسفل ؛ يسخن احتراق الكوك ويذوب وينقي الحديد. يتم تغذية مواد الشحن في الجزء العلوي من القبة بواسطة رافعة أثناء التشغيل ويجب تخزينها في متناول اليد ، عادةً في مركبات أو صناديق في الفناء المجاور لآلة الشحن. يعد الترتيب والإشراف الفعال على أكوام المواد الخام أمرًا ضروريًا لتقليل مخاطر الإصابة من انزلاق الأشياء الثقيلة. غالبًا ما تستخدم الرافعات ذات المغناطيسات الكهربائية الكبيرة أو الأوزان الثقيلة لتقليل الخردة المعدنية إلى أحجام يمكن التحكم فيها لشحنها في القبة ولملء قواديس الشحن نفسها. يجب حماية كابينة الرافعة جيدًا وتدريب المشغلين بشكل صحيح.

يجب على الموظفين الذين يتعاملون مع المواد الخام ارتداء جلود يدوية وأحذية واقية. يمكن أن يملأ الشحن المتهور في القادوس ويسبب انسكابًا خطيرًا. إذا تبين أن عملية الشحن صاخبة للغاية ، فيمكن تقليل ضوضاء تأثير المعدن على المعدن عن طريق تركيب بطانات مخمدات الضوضاء المطاطية في صناديق التخزين والتخطي. تكون منصة الشحن بالضرورة فوق مستوى سطح الأرض ويمكن أن تشكل خطرًا ما لم تكن مستوية ولها سطح غير قابل للانزلاق وقضبان قوية حولها وأي فتحات أرضية.

تولد القباب كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون ، والتي قد تتسرب من أبواب الشحن وتتطاير مرة أخرى بفعل التيارات الدوامة المحلية. أول أكسيد الكربون غير مرئي وعديم الرائحة ويمكن أن ينتج بسرعة مستويات سامة في البيئة المحيطة. يجب أن يكون الموظفون الذين يعملون على منصة الشحن أو المنصات المحيطة مدربين جيدًا من أجل التعرف على أعراض التسمم بأول أكسيد الكربون. هناك حاجة إلى كل من المراقبة المستمرة والبقعية لمستويات التعرض. يجب الحفاظ على أجهزة التنفس المستقلة ومعدات الإنعاش في حالة تأهب ، ويجب إرشاد المشغلين لاستخدامها. عند تنفيذ أعمال الطوارئ ، يجب تطوير نظام دخول الأماكن المحصورة لمراقبة الملوثات وإنفاذه. يجب الإشراف على جميع الأعمال.

عادة ما يتم وضع القباب في أزواج أو مجموعات ، بحيث يعمل الآخرون أثناء إصلاحهم. يجب أن تستند فترة الاستخدام إلى الخبرة في متانة الحراريات وعلى التوصيات الهندسية. يجب وضع الإجراءات مسبقًا لاستخراج الحديد والإغلاق عند ظهور النقاط الساخنة أو إذا تم تعطيل نظام التبريد المائي. ينطوي إصلاح القبة بالضرورة على وجود موظفين داخل قبة القبة نفسها لإصلاح أو تجديد البطانات المقاومة للحرارة. يجب اعتبار هذه التخصيصات إدخالات للأماكن الضيقة واتخاذ الاحتياطات المناسبة. يجب أيضًا اتخاذ الاحتياطات لمنع تصريف المواد عبر أبواب الشحن في مثل هذه الأوقات. لحماية العمال من الأجسام المتساقطة ، يجب عليهم ارتداء خوذات الأمان ، وإذا كانوا يعملون على ارتفاع ، فيجب عليهم ارتداء أحزمة الأمان.

يجب على العمال الذين ينقرون على القباب (ينقلون المعدن المنصهر من بئر القبة إلى فرن أو مغرفة) مراعاة تدابير الحماية الشخصية الصارمة. النظارات الواقية والملابس الواقية ضرورية. يجب أن تقاوم واقيات العين كلا من الصدمات عالية السرعة والمعدن المنصهر. يجب توخي الحذر الشديد من أجل منع الخبث المنصهر المتبقي (الحطام غير المرغوب الذي تمت إزالته من المصهور بمساعدة إضافات الحجر الجيري) والمعدن من ملامسة الماء ، مما يؤدي إلى انفجار بخار. يجب أن يتأكد القائمون على جامعي القبة والمشرفون من بقاء أي شخص غير مشارك في تشغيل القبة خارج منطقة الخطر ، المحددة بنصف قطر يبلغ حوالي 4 أمتار من فوهة القبة. يعد تحديد منطقة عدم الدخول غير المصرح بها مطلبًا قانونيًا بموجب لوائح مصانع الحديد والصلب البريطانية لعام 1953.

عندما ينتهي تشغيل القبة ، يتم إسقاط قاع القبة لإزالة الخبث غير المرغوب فيه والمواد الأخرى التي لا تزال داخل الغلاف قبل أن يتمكن الموظفون من إجراء الصيانة الروتينية المقاومة للحرارة. إن إسقاط قاع القبة عملية ماهرة وخطيرة تتطلب إشرافًا مدربًا. من الضروري وجود أرضية حرارية أو طبقة من الرمل الجاف لإسقاط الحطام عليها. في حالة حدوث مشكلة ، مثل أبواب القبة السفلية المحشورة ، يجب توخي الحذر الشديد لتجنب مخاطر الحروق للعمال من المعدن الساخن والخبث.

يمثل المعدن المرئي ذو السخونة البيضاء خطرًا على عيون العمال بسبب انبعاث الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، والتعرض المكثف الذي يمكن أن يسبب إعتام عدسة العين.

يجب تجفيف المغرفة قبل ملئها بالمعدن المنصهر ، لمنع انفجار البخار ؛ يجب تحديد فترة مرضية لتسخين اللهب.

يجب تزويد العاملين في قطاعات المعدن والصب من المسبك بقبعات صلبة ، وحماية للعين الملونة ودروع للوجه ، وملابس بالألمنيوم مثل المآزر ، أو الجراميق أو اليرقات (أغطية أسفل الساق والقدم) والأحذية. يجب أن يكون استخدام معدات الحماية إلزاميًا ، ويجب أن يكون هناك تعليمات كافية لاستخدامها وصيانتها. هناك حاجة إلى مستويات عالية من التدبير المنزلي واستبعاد المياه إلى أعلى درجة ممكنة في جميع المناطق التي يتم فيها التلاعب بالمعدن المنصهر.

عندما تكون مغارف كبيرة متدلية من الرافعات أو الناقلات العلوية ، يجب استخدام أجهزة تحكم إيجابية في المغرفة للتأكد من أن انسكاب المعدن لا يمكن أن يحدث إذا حرر المشغل قبضته. يجب اختبار الخطافات التي تحمل مغارف معدنية منصهرة بشكل دوري للتأكد من عدم إجهاد المعدن لمنع الفشل.

في مسابك الإنتاج ، يتحرك القالب المُجمع على طول ناقل ميكانيكي إلى محطة صب جيدة التهوية. قد يكون الصب من مغرفة يتم التحكم فيها يدويًا بمساعدة ميكانيكية ، أو مغرفة فهرسة يتم التحكم فيها من الكابينة ، أو يمكن أن تكون تلقائية. عادة ، يتم تزويد محطة السكب بغطاء تعويض مع مصدر هواء مباشر. يستمر القالب المصبوب على طول الناقل عبر نفق تبريد مستنفد حتى يرجح. في المسابك الأصغر لمحلات العمل ، يمكن سكب القوالب على أرضية مسبك وتركها تحترق هناك. في هذه الحالة ، يجب أن تكون المغرفة مجهزة بغطاء عادم متحرك.

يؤدي التنصت على الحديد المصهور ونقله وشحن الأفران الكهربائية إلى التعرض لأكسيد الحديد وأبخرة أكسيد المعادن الأخرى. يؤدي صبها في القالب إلى إشعال المواد العضوية وتحللها حراريًا ، مما يؤدي إلى توليد كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون ، والدخان ، والهيدروكربونات العطرية متعددة النوى المسببة للسرطان (PAHs) ومنتجات الانحلال الحراري من المواد الأساسية التي قد تكون مسببة للسرطان ومحفزات للجهاز التنفسي. القوالب التي تحتوي على نوى كبيرة من البولي يوريثين المربوطة بصندوق بارد تطلق دخانًا كثيفًا ومزعجًا يحتوي على أيزوسيانات وأمينات. يعتبر عنصر التحكم الأساسي في مخاطر احتراق القالب هو محطة الصب المستنفدة محليًا ونفق التبريد.

في المسابك المزودة بمراوح سقف لاستنفاد عمليات الصب ، يمكن العثور على تركيزات عالية من الدخان المعدني في المناطق العليا حيث توجد كبائن الرافعة. إذا كان هناك مشغل للكابينة ، فيجب إحاطة الكابينة وتزويدها بهواء مفلتر ومكيف.

صنع نمط

صناعة النماذج هي تجارة ماهرة للغاية تترجم خطط التصميم ثنائية الأبعاد إلى كائن ثلاثي الأبعاد. تصنع الأنماط الخشبية التقليدية في ورش عمل قياسية تحتوي على أدوات يدوية ومعدات تقطيع وتخطيط كهربائية. هنا ، يجب اتخاذ جميع التدابير الممكنة عمليًا لتقليل الضوضاء إلى أقصى حد ممكن ، ويجب توفير واقيات الأذن المناسبة. من المهم أن يدرك الموظفون مزايا استخدام هذه الحماية.

تعد آلات قطع وتشطيب الأخشاب التي تعمل بالطاقة من مصادر الخطر الواضحة ، وغالبًا ما لا يمكن تركيب حراس مناسبين دون منع الماكينة من العمل على الإطلاق. يجب أن يكون الموظفون على دراية جيدة بإجراءات التشغيل العادية ويجب أيضًا أن يكونوا على دراية بالمخاطر الكامنة في العمل.

يمكن أن يؤدي نشر الخشب إلى التعرض للغبار. يجب تركيب أنظمة تهوية فعالة للتخلص من غبار الخشب من جو المتجر. في بعض الصناعات التي تستخدم الأخشاب الصلبة ، لوحظ سرطان الأنف. لم يتم دراسة هذا في الصناعة التأسيسية.

كان الصب في قوالب معدنية دائمة ، كما هو الحال في صب القوالب ، تطورًا مهمًا في صناعة المسبك. في هذه الحالة ، يتم استبدال صناعة الأنماط إلى حد كبير بالطرق الهندسية وهي في الحقيقة عملية تصنيع قوالب. يتم التخلص من معظم مخاطر صنع الأنماط والمخاطر الناتجة عن الرمال ، ولكن يتم استبدالها بالمخاطر الكامنة في استخدام نوع من المواد المقاومة للحرارة لتغليف القالب أو القالب. في أعمال مسبك القوالب الحديثة ، يتم استخدام النوى الرملية بشكل متزايد ، وفي هذه الحالة لا تزال مخاطر الغبار في مسبك الرمال موجودة.

النفخ

تستخدم عملية القولبة الأكثر شيوعًا في صناعة تأسيس الحديد قالب "الرمل الأخضر" التقليدي المصنوع من رمل السيليكا وغبار الفحم والطين والمواد اللاصقة العضوية. يتم تكييف الطرق الأخرى لإنتاج القوالب من صناعة القوالب: التصلب بالحرارة ، والضبط الذاتي على البارد ، والتصلب بالغاز. ستتم مناقشة هذه الأساليب ومخاطرها في إطار صناعة الشركات. يمكن أيضًا استخدام القوالب الدائمة أو عملية الرغوة المفقودة ، خاصة في صناعة مسابك الألمنيوم.

في مسابك الإنتاج ، يتم دمج ميكانيكية الرمل والقولبة وتجميع القوالب والسكب والهز. يتم إعادة تدوير الرمل الناتج عن الهز إلى عملية خلط الرمل ، حيث يتم إضافة الماء والمواد المضافة الأخرى ويتم خلط الرمل في مولدات للحفاظ على الخصائص الفيزيائية المرغوبة.

لسهولة التجميع ، تم تصنيع الأنماط (وقوالبها) في جزأين. في صناعة القوالب اليدوية ، يتم وضع القوالب في إطارات معدنية أو خشبية تسمى قوارير. يتم وضع النصف السفلي من النموذج في القارورة السفلية ( سحب) ، ثم يتم سكب الرمل الناعم ثم الرمل الثقيل حول النموذج. يتم ضغط الرمل في القالب عن طريق الضغط الهوائي أو الرافعة الرملية أو عملية الضغط. القارورة العلوية ( تغلب) بالمثل. يتم وضع الفواصل الخشبية في الكبسولة لتشكيل قنوات الذبابة والناهية ، والتي تمثل مسار تدفق المعدن المنصهر إلى تجويف القالب. تتم إزالة الأنماط ، وإدخال القلب ، ثم يتم تجميع نصفي القالب وتثبيتهما معًا ، ليكونا جاهزين للصب. في مسابك الإنتاج ، يتم تحضير قوارير السحب والسحب على ناقل ميكانيكي ، وتوضع النوى في دورق السحب ، ويتم تجميع القالب بوسائل ميكانيكية.

يعتبر غبار السيليكا مشكلة محتملة أينما يتم التعامل مع الرمال. عادة ما يكون رمل القولبة إما رطبًا أو ممزوجًا براتنج سائل ، وبالتالي فمن غير المرجح أن يكون مصدرًا مهمًا للغبار القابل للتنفس. يُضاف عامل فراق مثل التلك أحيانًا لتعزيز الإزالة الجاهزة للنمط من القالب. يسبب التلك القابل للتنفس التلك ، وهو نوع من تضخم الرئة. وكلاء الفراق أكثر انتشارًا حيث يتم استخدام قولبة اليد ؛ نادرا ما يتم رؤيتها في العمليات الأكبر والأكثر تلقائية. يتم أحيانًا رش المواد الكيميائية على سطح القالب ، أو تعليقها أو إذابتها في كحول الأيزوبروبيل ، ثم يتم حرقها لترك المركب ، الذي يكون عادةً نوعًا من الجرافيت ، لطلاء القالب من أجل تحقيق صب مع تشطيب سطح أدق. وهذا ينطوي على مخاطر حريق فورية ، ويجب تزويد جميع الموظفين المشاركين في تطبيق هذه الطلاءات بملابس واقية مقاومة للحريق ووقاية لليدين ، حيث يمكن أن تسبب المذيبات العضوية أيضًا التهاب الجلد. يجب وضع الطلاءات في كشك جيد التهوية لمنع الأبخرة العضوية من التسرب إلى مكان العمل. يجب أيضًا مراعاة الاحتياطات الصارمة لضمان تخزين كحول الأيزوبروبيل واستخدامه بأمان. يجب نقلها إلى وعاء صغير للاستخدام الفوري ، ويجب إبقاء أوعية التخزين الأكبر بعيدًا عن عملية الاحتراق.

يمكن أن يتضمن صنع القالب اليدوي التلاعب بالأجسام الكبيرة والمرهقة. القوالب نفسها ثقيلة ، وكذلك صناديق التشكيل أو القوارير. غالبًا ما يتم رفعها ونقلها وتكديسها باليد. تعد إصابات الظهر شائعة ، وهناك حاجة إلى مساعدات الطاقة حتى لا يحتاج الموظفون إلى رفع أشياء ثقيلة جدًا بحيث لا يمكن حملها بأمان.

تتوفر تصميمات موحدة لمرفقات الخلاطات ، والناقلات ، ومحطات السكب والهز مع أحجام العادم المناسبة وسرعات الالتقاط والنقل. سيحقق الالتزام بهذه التصاميم والصيانة الوقائية الصارمة لأنظمة التحكم الامتثال للحدود الدولية المعترف بها للتعرض للغبار.

صنع Coremaking

تحدد النوى التي يتم إدخالها في القالب التكوين الداخلي للصب المجوف ، مثل الغلاف المائي لكتلة المحرك. يجب أن يتحمل القلب عملية الصب ولكن في نفس الوقت يجب ألا يكون قويًا بحيث يقاوم الإزالة من الصب أثناء مرحلة الضربة القاضية.

قبل الستينيات ، كانت المخاليط الأساسية تتألف من الرمل والمواد الرابطة ، مثل زيت بذر الكتان أو دبس السكر أو الدكسترين (رمل الزيت). تم تعبئة الرمل في صندوق أساسي به تجويف على شكل قلب ، ثم تجفيفه في فرن. تطور الأفران الأساسية منتجات انحلال حراري ضارة وتتطلب نظام مدخنة مناسب وصيانته جيدًا. عادةً ما تكون تيارات الحمل الحراري داخل الفرن كافية لضمان الإزالة المرضية للأبخرة من مكان العمل ، على الرغم من أنها تساهم بشكل كبير في تلوث الهواء بعد إزالتها من الفرن ، لا يزال من الممكن أن تتسبب نوى الرمال الزيتية النهائية في حدوث كمية صغيرة من الدخان ، ولكن الخطر طفيف ومع ذلك ، في بعض الحالات ، قد تكون الكميات الصغيرة من الأكرولين في الأدخنة مصدر إزعاج كبير. يمكن معالجة النوى بـ "طلاء متوهج" لتحسين تشطيب سطح الصب ، الأمر الذي يستدعي نفس الاحتياطات كما في حالة القوالب.

إن قولبة الصناديق الساخنة أو القشرة وصنع القوالب هي عمليات التصلد بالحرارة المستخدمة في مسابك الحديد. قد يتم خلط الرمل الجديد بالراتنج في المسبك ، أو قد يتم شحن الرمل المطلي بالراتنج في أكياس لإضافته إلى آلة تصنيع الأحجار. يتم حقن رمل الراتنج في نمط معدني (الصندوق الأساسي). ثم يتم تسخين النموذج - عن طريق حرائق الغاز الطبيعي المباشرة في عملية الصندوق الساخن أو بوسائل أخرى لقلب القشرة والقولبة. عادةً ما تستخدم الصناديق الساخنة كحول فوران (فوران) أو راتينج يوريا أو فينول فورمالديهايد بالحرارة. يستخدم صب القشرة راتينج اليوريا أو الفينول فورمالدهايد. بعد فترة معالجة قصيرة ، يتصلب اللب بشكل كبير ويمكن دفعه بعيدًا عن لوحة النمط بواسطة دبابيس القاذف. ينتج عن صناعة الصناديق الساخنة والصدف تعرضًا كبيرًا للفورمالديهايد ، وهو مادة مسرطنة محتملة ، وملوثات أخرى ، اعتمادًا على النظام. تشمل تدابير التحكم في الفورمالديهايد تزويد الهواء مباشرة في محطة المشغل ، والعادم المحلي في الصندوق الأساسي ، والحاوية والعادم المحلي في محطة التخزين الأساسية وراتنجات منخفضة انبعاثات الفورمالديهايد. من الصعب تحقيق السيطرة المرضية. يجب توفير المراقبة الطبية لأمراض الجهاز التنفسي للعاملين في صناعة السفن. يجب منع ملامسة راتينج الفينول أو اليوريا فورمالدهايد مع الجلد أو العينين لأن الراتنجات مهيجة أو محفزات ويمكن أن تسبب التهاب الجلد. يساعد الغسل الغزير بالماء على تجنب المشكلة.

تشمل أنظمة التصلب في التبريد (بدون خبز) المستخدمة حاليًا: راتنجات اليوريا المحفزة بالحمض والفينول فورمالدهيد مع أو بدون كحول فورفوريل ؛ الألكيد والأيزوسيانات الفينولية ؛ تواضع. السيليكات ذاتية الضبط إينوسيت. الرمل الأسمنتي والسوائل أو الرمل المصبوب. لا تتطلب مقويات الإعداد البارد تدفئة خارجية لضبطها. عادة ما تعتمد الأيزوسيانات المستخدمة في المواد الرابطة على ميثيلين ثنائي فينيل أيزوسيانات (MDI) ، والتي إذا استنشقت ، يمكن أن تعمل كمهيج أو محسس للجهاز التنفسي ، مما يسبب الربو. يُنصح باستخدام القفازات والنظارات الواقية عند التعامل مع هذه المركبات أو استخدامها. يجب تخزين الأيزوسيانات نفسها بعناية في حاويات محكمة الغلق في ظروف جافة عند درجة حرارة تتراوح بين 10 و 30 درجة مئوية. يجب ملء أوعية التخزين الفارغة ونقعها لمدة 24 ساعة بمحلول 5٪ من كربونات الصوديوم لمعادلة أي بقايا كيميائية متبقية في الأسطوانة. يجب تطبيق معظم مبادئ التدبير المنزلي العامة بشكل صارم على عمليات قولبة الراتينج ، ولكن يجب توخي أكبر قدر من الحذر عند التعامل مع المحفزات المستخدمة كعوامل تثبيت. المحفزات لراتنجات إيزوسيانات الفينول والزيت عادة ما تكون أمينات عطرية تعتمد على مركبات بيريدين ، وهي سوائل ذات رائحة نفاذة. يمكن أن تسبب تهيجًا شديدًا للجلد وتلفًا كلويًا وكبديًا ويمكن أن تؤثر أيضًا على الجهاز العصبي المركزي. يتم توفير هذه المركبات إما كإضافات منفصلة (رابطة ثلاثية الأجزاء) أو تكون جاهزة مخلوطة مع المواد الزيتية ، ويجب توفير تهوية العادم المحلي في مراحل الخلط والقولبة والصب والضربة القاضية. بالنسبة لعمليات معينة أخرى غير مخبوزة ، تكون المحفزات المستخدمة هي الفوسفوريك أو أحماض سلفونيك مختلفة ، وهي سامة أيضًا ؛ يجب حماية الحوادث أثناء النقل أو الاستخدام بشكل كافٍ.

تتكون صناعة القوالب المقواة بالغاز من ثاني أكسيد الكربون (CO₂) -السيليكات وعمليات Isocure (أو "Ashland"). العديد من الاختلافات في CO₂تم تطوير عملية السيليكات منذ الخمسينيات. تم استخدام هذه العملية بشكل عام لإنتاج قوالب ونوى متوسطة إلى كبيرة. رمل اللب هو خليط من سيليكات الصوديوم ورمل السيليكا ، وعادة ما يتم تعديله بإضافة مواد مثل دبس السكر كعوامل تكسير. بعد ملء الصندوق الأساسي ، تتم معالجة اللب عن طريق تمرير ثاني أكسيد الكربون عبر الخليط الأساسي. هذا يشكل كربونات الصوديوم وهلام السيليكا ، والتي تعمل بمثابة مادة رابطة.

سيليكات الصوديوم مادة قلوية ويمكن أن تكون ضارة إذا لامست الجلد أو العينين أو تم تناولها. يُنصح بتوفير دش طارئ بالقرب من المناطق التي يتم فيها التعامل مع كميات كبيرة من سيليكات الصوديوم ويجب دائمًا ارتداء القفازات. يجب وضع نافورة لغسل العين متاحة بسهولة في أي منطقة مسبك حيث يتم استخدام سيليكات الصوديوم. شركة CO₂ يمكن توفيره على شكل مادة صلبة أو سائلة أو غازية. عندما يتم توفيره في اسطوانات أو خزانات ضغط ، يجب اتخاذ عدد كبير من احتياطات التدبير المنزلي ، مثل تخزين الأسطوانة ، وصيانة الصمامات ، والمناولة ، وما إلى ذلك. هناك أيضًا خطر من الغاز نفسه ، لأنه يمكن أن يخفض تركيز الأكسجين في الهواء في الأماكن المغلقة.

تُستخدم عملية Isocure في القوالب والقوالب. هذا هو نظام ضبط الغاز الذي يتم فيه خلط راتينج ، غالبًا الفينول فورمالدهيد ، مع ثنائي أيزوسيانات (على سبيل المثال ، MDI) والرمل. يتم حقن هذا في الصندوق الأساسي ثم يتم حقنه بالغاز بأمين ، عادةً إما ثلاثي إيثيل أمين أو ثنائي ميثيل إيثيل أمين ، لإحداث تفاعل التشابك ، والإعداد. الأمينات ، التي تباع غالبًا في براميل ، عبارة عن سوائل شديدة التقلب لها رائحة قوية من الأمونيا. هناك خطر حقيقي للغاية لحدوث حريق أو انفجار ، ويجب توخي الحذر الشديد ، خاصةً عند تخزين المواد بكميات كبيرة. التأثير المميز لهذه الأمينات هو التسبب في هالة الرؤية وتورم القرنية ، على الرغم من أنها تؤثر أيضًا على الجهاز العصبي المركزي ، حيث يمكن أن تسبب التشنجات والشلل وأحيانًا الموت. في حالة ملامسة بعض الأمين للعينين أو الجلد ، يجب أن تشمل إجراءات الإسعافات الأولية الغسل بكميات كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل والعناية الطبية الفورية. في عملية Isocure ، يتم تطبيق الأمين كبخار في مادة حاملة للنيتروجين ، مع تنقية فائض الأمين من خلال برج حمضي. يعتبر التسرب من الصندوق الأساسي هو السبب الرئيسي للتعرض العالي ، على الرغم من أن إطلاق غاز الأمين من النوى المصنعة مهم أيضًا. يجب توخي الحذر الشديد في جميع الأوقات عند التعامل مع هذه المواد ، ويجب تركيب معدات تهوية مناسبة لإزالة الأبخرة من مناطق العمل.

اهتزاز ، استخراج الصب والضربة القاضية الأساسية

بعد أن يبرد المعدن المنصهر ، يجب إزالة الصب الخام من القالب. هذه عملية صاخبة ، وعادة ما تعرض المشغلين أعلى بكثير من 90 ديسيبل على مدى 8 ساعات يوم عمل. يجب توفير واقيات السمع إذا لم يكن من الممكن تقليل الضوضاء الناتجة. يتم فصل الجزء الأكبر من القالب عن المصبوب عادة عن طريق تأثير التنافر. كثيرًا ما يتم إسقاط صندوق التشكيل والقالب والصب على شبكة اهتزازية لطرد الرمال (اهتزازها). ثم يسقط الرمل عبر الشبكة إلى قادوس أو على ناقل حيث يمكن تعريضه لفواصل مغناطيسية وإعادة تدويره للطحن والمعالجة وإعادة الاستخدام أو مجرد الإغراق. في بعض الأحيان ، يمكن استخدام الصفع المائي بدلاً من الشبكة ، مما ينتج عنه غبار أقل. تتم إزالة اللب هنا ، أيضًا في بعض الأحيان باستخدام تيارات مائية عالية الضغط.

ثم يتم إزالة الصب ونقله إلى المرحلة التالية من عملية خروج المغلوب. غالبًا ما يمكن إزالة المصبوبات الصغيرة من القارورة عن طريق عملية "التثقيب" قبل الهز ، مما ينتج عنه غبار أقل. ينتج عن الرمال مستويات خطرة من غبار السيليكا لأنها تلامس المعدن المنصهر وبالتالي فهي جافة جدًا. المعدن والرمل يظلان ساخنين للغاية. هناك حاجة لحماية العين. يجب الحفاظ على أسطح المشي والعمل خالية من الخردة ، والتي تمثل خطر التعثر ، والغبار ، الذي يمكن إعادة تعليقه لتشكيل خطر الاستنشاق.

تم إجراء عدد قليل نسبيًا من الدراسات لتحديد التأثير ، إن وجد ، للمجلدات الأساسية الجديدة على صحة عامل إزالة النواة على وجه الخصوص. تخضع كل من الفوران ، وكحول الفورفوريل وحمض الفوسفوريك ، وراتنجات اليوريا والفينول فورمالدهايد ، وسيليكات الصوديوم وثاني أكسيد الكربون ، والفاكهة ، وزيت بذر الكتان المعدل ، و MDI ، لنوع من التحلل الحراري عند تعرضها لدرجات حرارة المعادن المنصهرة.

لم يتم إجراء أي دراسات حتى الآن حول تأثير جزيئات السيليكا المطلية بالراتنج على تطور تضخم الرئة. من غير المعروف ما إذا كانت هذه الطلاءات سيكون لها تأثير مثبط أو متسارع على آفات أنسجة الرئة. يُخشى أن تؤدي نواتج تفاعل حمض الفوسفوريك إلى تحرير الفوسفين. أظهرت التجارب على الحيوانات وبعض الدراسات المختارة أن تأثير غبار السيليكا على أنسجة الرئة يتسارع بشكل كبير عند معالجة السيليكا بحمض معدني. يمكن لراتنجات اليوريا والفينول فورمالدهيد إطلاق الفينولات والألدهيدات وأول أكسيد الكربون. السكريات المضافة لزيادة قابلية الانهيار تنتج كميات كبيرة من أول أكسيد الكربون. لا تطلق أي مخبوزات أيزوسيانات (على سبيل المثال ، MDI) وأول أكسيد الكربون.

Fettling (تنظيف)

يتم تنظيف الصب ، أو التثبيت ، بعد الهزة والضربة القاضية الأساسية. يتم تحديد العمليات المختلفة المعنية بشكل مختلف في أماكن مختلفة ولكن يمكن تصنيفها على نطاق واسع على النحو التالي:

الصلصة يغطي التجريد أو التخشين أو الجرف وإزالة رمل التشكيل اللاصق ورمل اللب والعدائين والناهضين والفلاش والمواد الأخرى التي يمكن التخلص منها بسهولة باستخدام أدوات يدوية أو أدوات تعمل بالهواء المضغوط.
التبلور يغطي إزالة رمل التشكيل المحترق ، والحواف الخشنة ، والفائض من المعدن ، مثل البثور ، وجذوع البوابات ، والقشور أو الشوائب الأخرى غير المرغوب فيها ، والتنظيف اليدوي للصب باستخدام الأزاميل اليدوية ، والأدوات الهوائية ، والفرش السلكية. يمكن استخدام تقنيات اللحام ، مثل قطع الأوكسي أسيتيلين باللهب ، والقوس الكهربائي ، والقوس الهوائي ، والغسيل بالمسحوق ، وشعلة البلازما ، لحرق الرؤوس ، وإصلاح الصب والقطع والغسيل.

إزالة ذرب هو أول عملية خلع الملابس. ما يصل إلى نصف المعدن المصبوب في القالب ليس جزءًا من الصب النهائي. يجب أن يشتمل القالب على خزانات ، وتجاويف ، ومغذيات ، وذراع حتى يتم ملؤه بالمعدن لإكمال الجسم المصبوب. عادة ما يمكن إزالة الذقن أثناء مرحلة خروج المغلوب ، ولكن في بعض الأحيان يجب أن يتم ذلك كمرحلة منفصلة من عملية التلاعب أو التضميد. تتم إزالة العجلة باليد ، عادةً عن طريق طرق الصب بمطرقة. لتقليل الضوضاء ، يمكن استبدال المطارق المعدنية بأخرى مغطاة بالمطاط ، كما يمكن استبدال الناقلات بنفس المطاط المثبط للضوضاء. يتم التخلص من الشظايا المعدنية الساخنة وتشكل خطرًا على العين. يجب استخدام حماية العين. يجب عادةً إعادة العصي المنفصلة إلى منطقة الشحن الخاصة بمصنع الصهر ولا ينبغي السماح لها بالتراكم في القسم المنفصل من المسبك. بعد إزالة القوالب (ولكن في بعض الأحيان قبل ذلك) يتم تفجير أو تقليب معظم المسبوكات لإزالة مواد العفن وربما لتحسين تشطيب السطح. تولد البراميل المتدحرجة مستويات ضوضاء عالية. قد تكون العبوات ضرورية ، والتي يمكن أن تتطلب أيضًا تهوية العادم المحلي.

طرق الضبط في مسابك الصلب والحديد وغير الحديدية متشابهة جدًا ، ولكن توجد صعوبات خاصة في تلبيس وتثبيت مصبوبات الفولاذ بسبب الكميات الكبيرة من الرمل المنصهر المحترق مقارنة بالمسبوكات الحديدية وغير الحديدية. قد يحتوي الرمل المنصهر على مصبوبات فولاذية كبيرة على مادة كريستوباليت ، وهي أكثر سمية من الكوارتز الموجود في الرمل البكر.

هناك حاجة إلى تفجير بالرصاص بدون تهوية أو تقليب المسبوكات قبل التقطيع والطحن لمنع التعرض المفرط لغبار السيليكا. يجب أن يكون الصب خاليًا من الغبار المرئي ، على الرغم من أن خطر السيليكا قد يستمر في التولد عن طريق الطحن إذا تم حرق السيليكا في السطح المعدني النظيف للصب. يتم دفع الطلقة بالطرد المركزي عند الصب ، ولا يلزم وجود مشغل داخل الوحدة. يجب استنفاد خزانة الانفجار حتى لا يتسرب الغبار المرئي. فقط عندما يكون هناك عطل أو تدهور في خزانة الانفجار و / أو المروحة والمجمع ، توجد مشكلة غبار.

يمكن استخدام الماء أو الماء والرمل أو التفجير بالضغط لإزالة الرمل اللاصق عن طريق تعريض المصبوب لتيار عالي الضغط إما من الماء أو الحديد أو الفولاذ. تم حظر السفع بالرمل في العديد من البلدان (على سبيل المثال ، المملكة المتحدة) بسبب خطر الإصابة بالسحار السيليسي حيث تصبح جزيئات الرمل أدق وأدق وبالتالي يزداد الجزء القابل للتنفس باستمرار. يتم تصريف المياه أو الطلقة من خلال مسدس ويمكن أن تشكل خطرًا واضحًا على الأفراد إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح. يجب أن يتم التفجير دائمًا في مكان مغلق ومغلق. يجب فحص جميع حاويات التفجير على فترات منتظمة للتأكد من عمل نظام شفط الغبار وعدم وجود تسرب يمكن من خلاله تسرب المياه أو الرصاص إلى المسبك. يجب اعتماد خوذات الناسف وصيانتها بعناية. يُنصح بنشر إشعار على باب الكشك ، يحذر الموظفين من أن التفجير جاري وأن الدخول غير المصرح به محظور. في ظروف معينة ، يمكن تركيب مسامير التأخير المتصلة بمحرك دفع الانفجار على الأبواب ، مما يجعل من المستحيل فتح الأبواب حتى يتوقف التفجير.

يتم استخدام مجموعة متنوعة من أدوات الطحن لتنعيم الصب الخشن. يمكن تركيب العجلات الكاشطة على آلات مثبتة على الأرض أو على ركائز أو في مطاحن محمولة أو ذات إطار متأرجح. تستخدم المطاحن العمودية في المسبوكات الأصغر التي يمكن التعامل معها بسهولة ؛ تُستخدم المطاحن المحمولة وعجلات الأقراص السطحية وعجلات الأكواب والعجلات المخروطية لعدد من الأغراض ، بما في ذلك تنعيم الأسطح الداخلية للمسبوكات ؛ تُستخدم المطاحن ذات الإطار المتأرجح بشكل أساسي في المسبوكات الكبيرة التي تتطلب قدرًا كبيرًا من إزالة المعدن.

مسابك أخرى

تأسيس الصلب

الإنتاج في مسبك الصلب (على خلاف معمل الصلب الأساسي) مشابه للإنتاج في مسبك الحديد ؛ ومع ذلك ، فإن درجات حرارة المعدن أعلى من ذلك بكثير. هذا يعني أن حماية العين باستخدام العدسات الملونة أمر ضروري وأن السيليكا الموجودة في القالب يتم تحويلها بالحرارة إلى تريديميت أو كريستوباليت ، وهما نوعان من السيليكا البلورية يشكلان خطورة خاصة على الرئتين. غالبًا ما يحترق الرمل على المسبك ويجب إزالته بوسائل ميكانيكية ، مما يؤدي إلى ظهور غبار خطير ؛ وبالتالي ، فإن أنظمة عادم الغبار الفعالة وحماية الجهاز التنفسي ضرورية.

تأسيس السبائك الخفيفة

يستخدم مسبك السبائك الخفيفة بشكل أساسي سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم. غالبًا ما تحتوي على كميات صغيرة من المعادن التي قد تنبعث منها أبخرة سامة في ظل ظروف معينة. يجب تحليل الأدخنة لتحديد مكوناتها حيث قد تحتوي السبيكة على مثل هذه المكونات.

في مسابك الألمنيوم والمغنيسيوم ، يتم الصهر عادة في أفران بوتقة. ينصح بفتحات العادم حول الجزء العلوي من القدر لإزالة الأبخرة. في الأفران التي تعمل بالزيت ، قد يؤدي الاحتراق غير الكامل بسبب المواقد المعيبة إلى إطلاق منتجات مثل أول أكسيد الكربون في الهواء. قد تحتوي أبخرة الأفران على هيدروكربونات معقدة ، قد يكون بعضها مسبباً للسرطان. أثناء تنظيف الفرن والمداخن ، هناك خطر التعرض لخامس أكسيد الفاناديوم المركز في سخام الفرن من رواسب الزيت.

يشيع استخدام الفلورسبار كتدفق في صهر الألومنيوم ، ويمكن إطلاق كميات كبيرة من غبار الفلورايد في البيئة. في بعض الحالات ، تم استخدام كلوريد الباريوم كتدفق لسبائك المغنيسيوم ؛ هذه مادة سامة بشكل كبير ، وبالتالي ، يتطلب استخدامها عناية كبيرة. قد يتم تفريغ السبائك الخفيفة أحيانًا عن طريق تمرير ثاني أكسيد الكبريت أو الكلور (أو المركبات المسجلة الملكية التي تتحلل لإنتاج الكلور) عبر المعدن المنصهر ؛ تتطلب هذه العملية تهوية العادم ومعدات حماية الجهاز التنفسي. من أجل تقليل معدل التبريد للمعدن الساخن في القالب ، يتم وضع خليط من المواد (عادة الألومنيوم وأكسيد الحديد) التي تتفاعل بشكل طارد للحرارة بدرجة عالية على رافع القالب. ينتج هذا المزيج "الثرمايت" أبخرة كثيفة وجد أنها غير ضارة في الممارسة العملية. عندما تكون الأدخنة بنية اللون ، قد يكون هناك إنذار بسبب الاشتباه في وجود أكاسيد النيتروجين ؛ ومع ذلك ، فإن هذا الشك لا أساس له من الصحة. يشكل الألمنيوم المقسم بدقة والذي يتم إنتاجه أثناء تلبيس مصبوبات الألمنيوم والمغنيسيوم خطر حريق شديد ، ويجب استخدام الطرق الرطبة لتجميع الغبار.

ينطوي صب المغنيسيوم على مخاطر حريق وانفجار محتملة. سوف يشتعل المغنيسيوم المصهور ما لم يتم الحفاظ على حاجز وقائي بينه وبين الغلاف الجوي ؛ يستخدم الكبريت المصهور على نطاق واسع لهذا الغرض. قد يصاب عمال السباكة الذين يستخدمون مسحوق الكبريت في وعاء الانصهار يدويًا بالتهاب الجلد ويجب تزويدهم بقفازات مصنوعة من قماش مقاوم للحريق. يحترق الكبريت الذي يلامس المعدن باستمرار ، لذلك يتم إطلاق كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكبريت. يجب تركيب تهوية للعادم. يجب إبلاغ العمال بخطر اشتعال النار في وعاء أو مغرفة من المغنيسيوم المصهور ، مما قد يؤدي إلى تكوين سحابة كثيفة من أكسيد المغنيسيوم المقسم بدقة. يجب ارتداء ملابس واقية من المواد المقاومة للحريق من قبل جميع عمال مسابك المغنيسيوم. يجب عدم تخزين الملابس المغطاة بغبار المغنيسيوم في خزانات بدون التحكم في الرطوبة ، حيث قد يحدث احتراق تلقائي. يجب إزالة غبار المغنيسيوم من الملابس ، ويستخدم الطباشير الفرنسي بكثرة في ضماد العفن في مسابك المغنيسيوم ؛ يجب السيطرة على الغبار للوقاية من التلك. يتم استخدام الزيوت المخترقة ومساحيق الغبار في فحص مصبوبات السبائك الخفيفة للكشف عن الشقوق.

تم إدخال الأصباغ لتحسين فعالية هذه التقنيات. تم العثور على أصباغ حمراء معينة يتم امتصاصها وإخراجها عن طريق العرق ، مما يتسبب في تلوث الملابس الشخصية ؛ على الرغم من أن هذه الحالة مزعجة ، إلا أنه لم يلاحظ أي آثار على الصحة.

مسابك النحاس والبرونز

تعتبر الأبخرة والغبار المعدني السام من السبائك النموذجية خطراً خاصاً على مسابك النحاس والبرونز. يعتبر التعرض للقيادة فوق الحدود الآمنة في كل من عمليات الصهر والسكب والتشطيب أمرًا شائعًا ، خاصةً عندما تحتوي السبائك على تركيبة عالية من الرصاص. يعتبر خطر الرصاص في تنظيف الفرن والتخلص من الخبث حادًا بشكل خاص. يتكرر التعرض المفرط للرصاص أثناء الذوبان والسكب ويمكن أن يحدث أيضًا أثناء الطحن. تعتبر أبخرة الزنك والنحاس (مكونات البرونز) أكثر الأسباب شيوعًا لحمى الأبخرة المعدنية ، على الرغم من ملاحظة هذه الحالة أيضًا في عمال المسابك الذين يستخدمون المغنيسيوم والألمنيوم والأنتيمون وما إلى ذلك. تحتوي بعض السبائك عالية الأداء على الكادميوم ، الذي يمكن أن يسبب التهابًا رئويًا كيميائيًا من التعرض الحاد وتلف الكلى وسرطان الرئة من التعرض المزمن.

عملية العفن الدائم

كان الصب في قوالب معدنية دائمة ، كما هو الحال في الصب ، تطورًا مهمًا في المسبك. في هذه الحالة ، يتم استبدال صناعة الأنماط إلى حد كبير بالطرق الهندسية وهي في الحقيقة عملية غرق بالقالب. وبالتالي يتم إزالة معظم مخاطر صنع الأنماط ويتم أيضًا التخلص من مخاطر الرمال ولكن يتم استبدالها بدرجة من المخاطر الكامنة في استخدام نوع من المواد المقاومة للحرارة لتغليف القالب أو القالب. في أعمال مسبك القوالب الحديثة ، يتم استخدام النوى الرملية بشكل متزايد ، وفي هذه الحالة لا تزال مخاطر الغبار في مسبك الرمال موجودة.

يموت الصب

الألومنيوم معدن شائع في الصب بالقالب. عادةً ما تكون أجهزة السيارات مثل تقليم الكروم عبارة عن قالب من الزنك ، يليه طلاء النحاس والنيكل والكروم. يجب التحكم باستمرار في خطر حمى الأبخرة المعدنية من أبخرة الزنك ، كما يجب أن يكون ضباب حامض الكروميك.

تقدم آلات الصب بالضغط جميع المخاطر الشائعة لمكابس الطاقة الهيدروليكية. بالإضافة إلى ذلك ، قد يتعرض العامل لضباب الزيوت المستخدمة كمواد تشحيم ، ويجب حمايته من استنشاق هذه الضباب وخطر الملابس المشبعة بالزيت. قد تحتوي السوائل الهيدروليكية المقاومة للحريق المستخدمة في المكابس على مركبات فسفورية عضوية سامة ، ويجب توخي الحذر بشكل خاص أثناء أعمال الصيانة على الأنظمة الهيدروليكية.

التأسيس الدقيق

تعتمد المسابك الدقيقة على الاستثمار أو عملية صب الشمع المفقود ، حيث يتم صنع الأنماط عن طريق حقن الشمع في قالب ؛ يتم تغليف هذه الأنماط بمسحوق ناعم مقاوم للصهر يعمل كمواد تواجه القالب ، ثم يتم إذابة الشمع قبل الصب أو عن طريق إدخال المعدن المصبوب نفسه.

تمثل إزالة الشمع خطر نشوب حريق واضح ، وينتج تحلل الشمع مادة الأكرولين وغيرها من منتجات التحلل الخطرة. يجب أن تكون أفران حرق الشمع جيدة التهوية. تم استخدام ثلاثي كلورو إيثيلين لإزالة آخر آثار الشمع ؛ قد يتجمع هذا المذيب في جيوب في القالب أو تمتصه المادة المقاومة للحرارة ويتبخر أو يتحلل أثناء الصب. يجب القضاء على إدراج المواد المقاومة للصهر التي تستخدم في صب الأسبست بسبب مخاطر الأسبست.

المشاكل الصحية وأنماط المرض

تبرز المسابك بين العمليات الصناعية بسبب ارتفاع معدل الوفيات الناتج عن الانسكابات والانفجارات المعدنية المنصهرة ، وصيانة القبة بما في ذلك انخفاض القاع ومخاطر أول أكسيد الكربون أثناء التبطين. تشير المسابك إلى ارتفاع معدل الإصابة بأجسام غريبة وكدمات وإصابات حروق ونسبة أقل من إصابات العضلات والعظام مقارنة بالمرافق الأخرى. لديهم أيضًا أعلى مستويات التعرض للضوضاء.

كشفت دراسة أجريت على عشرات الإصابات المميتة في المسابك عن الأسباب التالية: التكسير بين سيارات نقل القالب وهياكل المباني أثناء الصيانة وحل الأعطال ، والسحق أثناء تنظيف المولدات التي تم تنشيطها عن بُعد ، والحروق المعدنية المنصهرة بعد تعطل الرافعة ، وتكسير القالب ، ونقل الفائض. مغرفة ، ثوران بخاري في مغرفة غير مجففة ، السقوط من الرافعات ومنصات العمل ، الصعق بالكهرباء من معدات اللحام ، التكسير من مركبات مناولة المواد ، الحروق من هبوط القبة السفلية ، الغلاف الجوي عالي الأكسجين أثناء إصلاح القبة والتعرض المفرط لأول أكسيد الكربون أثناء إصلاح القبة.

عجلات

قد يتسبب انفجار أو كسر العجلات الكاشطة في إصابات مميتة أو خطيرة للغاية: قد تؤدي الفجوات بين العجلة والباقي في المطاحن ذات القاعدة إلى التقاط اليد أو الساعد وسحقهما. العيون غير المحمية معرضة للخطر في جميع المراحل. قد تحدث الانزلاقات والسقوط ، خاصة عند حمل الأحمال الثقيلة ، بسبب سوء الصيانة أو الأرضيات المسدودة. قد تحدث إصابات في القدمين نتيجة تساقط الأشياء أو سقوط الأحمال. قد تنجم الالتواءات والإجهاد عن الإرهاق في الرفع والحمل. قد تتعطل أجهزة الرفع التي تتم صيانتها بشكل سيئ وتتسبب في سقوط المواد على العمال. قد تنجم الصدمة الكهربائية عن المعدات الكهربائية التي تمت صيانتها بشكل سيئ أو غير مؤرضة (غير مؤرضة) ، خاصة الأدوات المحمولة.

يجب أن تحتوي جميع الأجزاء الخطرة من الماكينة ، وخاصة العجلات الكاشطة ، على حماية كافية ، مع قفل تلقائي إذا تمت إزالة الواقي أثناء المعالجة. يجب التخلص من الفجوات الخطيرة بين العجلة والباقي في المطاحن ذات القاعدة ، وينبغي إيلاء اهتمام وثيق لجميع الاحتياطات في رعاية وصيانة العجلات الكاشطة وفي تنظيم سرعتها (يلزم عناية خاصة بالعجلات المحمولة). يجب تنفيذ الصيانة الصارمة لجميع المعدات الكهربائية وترتيبات التأريض المناسبة. يجب إرشاد العمال لتقنيات الرفع والحمل الصحيحة ويجب أن يعرفوا كيفية إرفاق الأحمال بخطافات الرافعات وأجهزة الرفع الأخرى. يجب أيضًا توفير معدات الوقاية الشخصية المناسبة ، مثل واقيات العين والوجه وحماية القدم والساق. يجب توفير الإسعافات الأولية العاجلة ، حتى للإصابات الطفيفة ، وللرعاية الطبية المختصة عند الحاجة.

غبار

تنتشر أمراض الغبار بين عمال السباكة. غالبًا ما تكون حالات التعرض للسيليكا قريبة من حدود التعرض المحددة أو تتجاوزها ، حتى في عمليات التنظيف التي يتم التحكم فيها جيدًا في مسابك الإنتاج الحديثة وحيث تكون المسبوكات خالية من الغبار المرئي. تحدث حالات التعرض عدة مرات فوق الحد المسموح به عندما تكون المسبوكات مغبرة أو تتسرب الخزانات. من المحتمل أن تكون حالات التعرض المفرط عندما يتسرب الغبار المرئي ويتدفق في الهز ، أو تحضير الرمل ، أو الإصلاح المقاوم للحرارة.

السحار السيليسي هو الخطر الصحي السائد في ورش تصنيع الصلب ؛ يعد داء الغشاء الرئوي المختلط أكثر انتشارًا في عملية تثبيت الحديد (Landrigan et al. 1986). في المسبك ، يزداد الانتشار مع طول فترة التعرض وارتفاع مستويات الغبار. هناك بعض الأدلة على أن الظروف في مسابك الفولاذ من المرجح أن تسبب السحار السيليسي أكثر من تلك الموجودة في مسابك الحديد بسبب المستويات الأعلى من السيليكا الحرة الموجودة. محاولات تحديد مستوى التعرض الذي لن يحدث فيه السحار السيليسي كانت غير حاسمة ؛ ربما تكون العتبة أقل من 100 ميكروغرام / م³ وربما تصل إلى نصف هذا المبلغ.

في معظم البلدان ، يتراجع حدوث حالات جديدة من السحار السيليسي ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى التغيرات في التكنولوجيا ، والابتعاد عن رمال السيليكا في المسابك والتحول بعيدًا عن طوب السيليكا ونحو بطانات الفرن الأساسية في صهر الفولاذ. أحد الأسباب الرئيسية هو حقيقة أن الأتمتة أدت إلى توظيف عدد أقل من العمال في إنتاج الصلب والمسابك. يظل التعرض لغبار السيليكا القابل للتنفس مرتفعًا بشكل كبير في العديد من المسابك ، ومع ذلك ، في البلدان التي تتطلب عمليات كثيفة العمالة ، لا يزال السحار السيليسي يمثل مشكلة رئيسية.

تم الإبلاغ منذ فترة طويلة عن مرض السل السيليكو في عمال المسابك. في الأماكن التي انخفض فيها انتشار السحار السيليسي ، كان هناك انخفاض موازٍ في حالات السل المبلغ عنها ، على الرغم من أن هذا المرض لم يتم القضاء عليه تمامًا. في البلدان التي ظلت فيها مستويات الغبار مرتفعة ، والعمليات المتربة تتطلب عمالة مكثفة وانتشار مرض السل في عموم السكان مرتفعًا ، يظل السل سببًا مهمًا للوفاة بين عمال السباكة.

يعاني العديد من العمال الذين يعانون من الالتهاب الرئوي أيضًا من التهاب الشعب الهوائية المزمن ، وغالبًا ما يكون مرتبطًا بانتفاخ الرئة ؛ لطالما اعتقد العديد من المحققين أنه في بعض الحالات على الأقل ، قد يكون التعرض المهني قد لعب دورًا. كما تم الإبلاغ عن ارتباط سرطان الرئة والالتهاب الرئوي الفصي والالتهاب الرئوي القصبي والتجلط التاجي مع الالتهاب الرئوي في عمال المسابك.

أظهرت مراجعة حديثة لدراسات الوفيات لعمال المسابك ، بما في ذلك صناعة السيارات الأمريكية ، زيادة الوفيات الناجمة عن سرطان الرئة في 14 من 15 دراسة. نظرًا لوجود معدلات عالية لسرطان الرئة بين عمال غرفة التنظيف حيث يكون الخطر الأساسي هو السيليكا ، فمن المحتمل أيضًا وجود حالات تعرض مختلطة.

ركزت دراسات المواد المسرطنة في بيئة المسبك على الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات المتكونة في التحلل الحراري لمضافات الرمل والمواد الرابطة. وقد اقترح أن المعادن مثل الكروم والنيكل ، والغبار مثل السيليكا والأسبستوس ، قد تكون مسؤولة أيضًا عن بعض الزيادة في النفوق. قد تكون الاختلافات في كيمياء القولبة وصنع اللب ونوع الرمل وتكوين سبائك الحديد والصلب مسؤولة عن مستويات مختلفة من المخاطر في مختلف المسابك (IARC 1984).

تم العثور على زيادة الوفيات من أمراض الجهاز التنفسي غير الخبيثة في 8 من 11 دراسة. كما تم تسجيل وفيات السُحار السيليسي. وجدت الدراسات السريرية تغيرات الأشعة السينية التي تميز تضخم الرئة ، وعيوب وظائف الرئة المميزة للانسداد ، وزيادة أعراض الجهاز التنفسي بين العاملين في مسابك الإنتاج "النظيفة" الحديثة. وقد نتج ذلك عن التعرض بعد الستينيات من القرن التاسع عشر ويشير بقوة إلى أن المخاطر الصحية السائدة في المسابك القديمة لم يتم القضاء عليها بعد.

الوقاية من اضطرابات الرئة هي في الأساس مسألة التحكم في الغبار والأبخرة ؛ الحل المطبق بشكل عام هو توفير تهوية عامة جيدة إلى جانب تهوية العادم المحلي الفعالة. تعد الأنظمة منخفضة الحجم وعالية السرعة هي الأكثر ملاءمة لبعض العمليات ، خاصة عجلات الطحن المحمولة والأدوات الهوائية.

تُنتج الأزاميل اليدوية أو الهوائية المستخدمة لإزالة الرمل المحترق الكثير من الغبار المقسم بدقة. كما ينتج عن تنظيف المواد الزائدة بفرشاة سلكية دوارة أو فراشي يدوية الكثير من الغبار ؛ مطلوب LEV.

يمكن تكييف إجراءات التحكم في الغبار بسهولة مع المطاحن القائمة على الأرض والإطار المتأرجح. يمكن إجراء عملية طحن محمولة على مصبوبات صغيرة على مقاعد مهواة بالعادم ، أو يمكن استخدام تهوية للأدوات نفسها. يمكن أيضًا إجراء التنظيف بالفرشاة على منضدة جيدة التهوية. يمثل التحكم في الغبار في المسبوكات الكبيرة مشكلة ، ولكن تم إحراز تقدم كبير مع أنظمة التهوية منخفضة الحجم وعالية السرعة. هناك حاجة إلى التوجيه والتدريب على استخدامها للتغلب على اعتراضات العمال الذين يجدون هذه الأنظمة مرهقة ويشكون من ضعف نظرتهم إلى منطقة العمل.

يجب أن يتم تجهيز وتثبيت المسبوكات الكبيرة جدًا حيث تكون التهوية المحلية غير عملية في منطقة منفصلة ومعزولة وفي وقت لا يوجد فيه سوى عدد قليل من العمال الآخرين. يجب توفير معدات الحماية الشخصية المناسبة التي يتم تنظيفها وإصلاحها بانتظام لكل عامل ، إلى جانب إرشادات حول الاستخدام السليم لها.

منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، تم إدخال مجموعة متنوعة من أنظمة الراتينج الصناعي في المسابك لربط الرمال في قوالب وقوالب. تشتمل هذه بشكل عام على مادة أساسية ومحفز أو مادة صلبة تبدأ البلمرة. العديد من هذه المواد الكيميائية المتفاعلة عبارة عن محسّسات (على سبيل المثال ، أيزوسيانات وكحول فورفوريل وأمينات وفورمالديهايد) وقد تورطت الآن في حالات الربو المهني بين عمال المسابك. في إحدى الدراسات ، كان 1950 من أصل 12 عاملاً في المسابك تعرضوا لراتنجات Pepset (الصندوق البارد) يعانون من أعراض الربو ، وكان ستة منهم يعانون من انخفاض ملحوظ في معدلات تدفق الهواء في اختبار التحدي باستخدام ميثيل ثنائي أيزوسيانات (Johnson et al. 78 ).

لحام

يؤدي اللحام في ورش القطع إلى تعريض العمال للأبخرة المعدنية مع ما يترتب على ذلك من مخاطر السمية والحمى المعدنية ، اعتمادًا على تركيبة المعادن المعنية. يتطلب اللحام على الحديد الزهر قضيبًا من النيكل ويؤدي إلى التعرض لأبخرة النيكل. تنتج شعلة البلازما كمية كبيرة من الأبخرة المعدنية والأوزون وأكسيد النيتروجين والأشعة فوق البنفسجية وتولد مستويات عالية من الضوضاء.

يمكن توفير منصة تهوية للعادم من أجل لحام المصبوبات الصغيرة. من الصعب التحكم في التعرض أثناء عمليات اللحام أو الاحتراق على المسبوكات الكبيرة. يتضمن النهج الناجح إنشاء محطة مركزية لهذه العمليات وتوفير تهوية العادم المحلي من خلال مجرى مرن يتم وضعه في نقطة اللحام. يتطلب هذا تدريب العامل على نقل القناة من مكان إلى آخر. ستساعد التهوية العامة الجيدة ، وعند الضرورة ، استخدام معدات الحماية الشخصية في تقليل التعرض الكلي للغبار والأبخرة.

الضوضاء والاهتزاز

توجد أعلى مستويات الضوضاء في المسبك عادةً في عمليات الضربة القاضية والتنظيف ؛ فهي أعلى في المسابك الآلية منها في المسابك اليدوية. قد ينتج عن نظام التهوية نفسه تعرضات قريبة من 90 ديسيبل.

قد تتراوح مستويات الضوضاء في عملية تثبيت المسبوكات الفولاذية من 115 إلى 120 ديسيبل ، في حين أن المستويات التي يتم مواجهتها بالفعل في عملية تثبيت الحديد الزهر تتراوح من 105 إلى 115 ديسيبل. أثبتت الجمعية البريطانية لبحوث صب الفولاذ أن مصادر الضوضاء أثناء عملية التثبيط تشمل:

عادم أداة fettling
تأثير المطرقة أو العجلة على الصب
رنين الصب والاهتزاز مقابل دعمها
انتقال الاهتزاز من دعامة الصب إلى الهياكل المحيطة
انعكاس للضوضاء المباشرة من غطاء المحرك الذي يتحكم في تدفق الهواء عبر نظام التهوية.

تختلف استراتيجيات التحكم في الضوضاء باختلاف حجم الصب ونوع المعدن ومنطقة العمل المتاحة واستخدام الأدوات المحمولة والعوامل الأخرى ذات الصلة. تتوفر بعض التدابير الأساسية لتقليل تعرض الأفراد وزملاء العمل للضوضاء ، بما في ذلك العزل في الزمان والمكان ، ومرفقات كاملة ، وأقسام لامتصاص الصوت جزئيًا ، وتنفيذ العمل على أسطح ممتصة للصوت ، وحواجز ، وألواح وأغطية مصنوعة من الصوت- مواد ماصة أو غيرها من المواد الصوتية. يجب مراعاة الإرشادات الخاصة بحدود التعرض اليومية الآمنة ، وكحل أخير ، يمكن استخدام أجهزة الحماية الشخصية.

يقلل مقعد التثبيت الذي طورته الجمعية البريطانية لأبحاث صب الفولاذ من الضوضاء الناتجة عن التقطيع بحوالي 4 إلى 5 ديسيبل. يشتمل هذا المقعد على نظام عادم لإزالة الغبار. هذا التحسن مشجع ويؤدي إلى الأمل في أنه مع مزيد من التطوير ، سيصبح من الممكن تقليل الضوضاء بشكل أكبر.

متلازمة اهتزاز اليد والذراع

قد تسبب أدوات الاهتزاز المحمولة ظاهرة رينود (متلازمة اهتزاز اليد والذراع - HAVS). ينتشر هذا بشكل أكبر في ماكينات تقطيع المعادن أكثر من ماكينات تقطيع المعادن وأكثر شيوعًا بين أولئك الذين يستخدمون الأدوات الدوارة. يتراوح معدل الاهتزاز الحرج لظهور هذه الظاهرة بين 2,000 و 3,000 دورة في الدقيقة وفي حدود 40 إلى 125 هرتز.

يُعتقد الآن أن HAVS له تأثيرات على عدد من الأنسجة الأخرى في الساعد بصرف النظر عن الأعصاب المحيطية والأوعية الدموية. يرتبط بمتلازمة النفق الرسغي والتغيرات التنكسية في المفاصل. أظهرت دراسة حديثة عن آلات التقطيع والمطاحن في مصانع الصلب أنهم كانوا أكثر عرضة للإصابة بانكماش دوبويتران مقارنة بمجموعة المقارنة (Thomas and Clarke 1992).

يمكن تقليل الاهتزازات المنقولة إلى أيدي العامل إلى حد كبير عن طريق: اختيار الأدوات المصممة لتقليل النطاقات الضارة للتردد والسعة ؛ اتجاه منفذ العادم بعيدًا عن اليد ؛ استخدام طبقات متعددة من القفازات أو قفاز عازل ؛ وتقصير وقت التعرض من خلال التغييرات في عمليات العمل والأدوات وفترات الراحة.

مشاكل في العين

بعض الأتربة والمواد الكيميائية الموجودة في المسابك (على سبيل المثال ، أيزوسيانات ، فورمالدهيد والأمينات الثلاثية ، مثل ثنائي ميثيل إيثيل أمين وثلاثي إيثيل أمين وما إلى ذلك) هي مهيجات وكانت مسؤولة عن الأعراض البصرية بين العمال المعرضين. وتشمل هذه حكة ، عيون دامعة ، رؤية ضبابية أو غير واضحة أو ما يسمى "الرؤية الرمادية الزرقاء". على أساس حدوث هذه التأثيرات ، يوصى بتقليل متوسط التعرض المرجح زمنياً إلى أقل من 3 جزء في المليون.

مشاكل أخرى

تم العثور على حالات التعرض للفورمالديهايد عند أو أعلى من حد التعرض الأمريكي في عمليات صنع قلب الصندوق الساخن التي يتم التحكم فيها جيدًا. يمكن العثور على التعرض مرات عديدة فوق الحد حيث يكون التحكم في المخاطر ضعيفًا.

تم استخدام الأسبستوس على نطاق واسع في صناعة المسابك ، وحتى وقت قريب ، كان يستخدم غالبًا في الملابس الواقية للعمال المعرضين للحرارة. تم العثور على آثاره في المسوحات بالأشعة السينية لعمال المسابك ، سواء بين عمال الإنتاج وعمال الصيانة الذين تعرضوا للأسبستوس ؛ وجد مسح مقطعي التورط الجنبي المميز في 20 من أصل 900 من عمال الصلب (Kronenberg et al.1991).

الفحوصات الدورية

يجب توفير عمليات التنسيب المسبق والفحوصات الطبية الدورية ، بما في ذلك مسح الأعراض وأشعة الصدر واختبارات وظائف الرئة ومخططات السمع ، لجميع عمال السباكة مع المتابعة المناسبة إذا تم اكتشاف نتائج مشكوك فيها أو غير طبيعية. إن الآثار المركبة لدخان التبغ على مخاطر حدوث مشاكل في الجهاز التنفسي بين عمال المسبك تتطلب إدراج المشورة بشأن الإقلاع عن التدخين في برنامج التثقيف الصحي والترويج.

وفي الختام

كانت المسابك عملية صناعية أساسية لعدة قرون. على الرغم من التقدم المستمر في التكنولوجيا ، فإنها تقدم للعمال مجموعة من المخاطر على السلامة والصحة. نظرًا لاستمرار وجود الأخطار حتى في أحدث المصانع ذات البرامج النموذجية للوقاية والمكافحة ، فإن حماية صحة العمال ورفاههم تظل تحديًا مستمرًا للإدارة وللعاملين وممثليهم. لا يزال هذا صعبًا في كل من فترات الركود الصناعي (عندما تميل المخاوف المتعلقة بصحة العمال وسلامتهم إلى إفساح المجال أمام القيود الاقتصادية) وفي أوقات الازدهار (عندما قد يؤدي الطلب على زيادة الإنتاج إلى اختصارات محتملة خطيرة في العمليات). لذلك ، يظل التعليم والتدريب في مجال التحكم في المخاطر ضرورة مستمرة.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 21: 26

تزوير وختم

نظرة عامة إلى العملية

يعد تشكيل الأجزاء المعدنية عن طريق تطبيق قوى ضغط وشد عالية أمرًا شائعًا في جميع أنحاء التصنيع الصناعي. في عمليات الختم ، يتم تشكيل المعدن ، غالبًا على شكل صفائح أو شرائط أو ملفات ، في أشكال محددة في درجات الحرارة المحيطة عن طريق القص والضغط والتمدد بين القوالب ، عادةً في سلسلة من خطوة واحدة أو أكثر من خطوات التأثير المنفصلة. الفولاذ المدلفن على البارد هو مادة البداية في العديد من عمليات الختم التي تصنع أجزاء من الصفائح المعدنية في السيارات والأجهزة والصناعات الأخرى. يعمل ما يقرب من 15٪ من العاملين في صناعة السيارات في عمليات الختم أو المصانع.

في عملية الحدادة ، يتم تطبيق قوة الضغط على الكتل المشكلة مسبقًا (الفراغات) من المعدن ، وعادةً ما يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية ، وأيضًا في خطوة واحدة أو أكثر من خطوات الضغط المنفصلة. يتم تحديد شكل القطعة النهائية من خلال شكل التجاويف في القالب المعدني أو القوالب المستخدمة. مع قالب الانطباع المفتوح ، كما هو الحال في المطرقة المسقطة ، يتم ضغط الفراغ بين قالب واحد متصل بالسندان السفلي والكبش العمودي. مع يموت الانطباع المغلق ، كما هو الحال في تزوير الضغط ، يتم ضغط الفراغ بين القالب السفلي والقلب العلوي المتصل بالمكبس.

تستخدم المطرقة المطرقة اسطوانة بخار أو هواء لرفع المطرقة ، والتي يتم إسقاطها بعد ذلك عن طريق الجاذبية أو مدفوعة بالبخار أو الهواء. يتم التحكم في عدد وقوة ضربات المطرقة يدويًا بواسطة المشغل. غالبًا ما يحتفظ المشغل بالطرف البارد للسهم أثناء تشغيل المطرقة المسقطة. تشكل المطرقة المسقطة مرة واحدة حوالي ثلثي عمليات التزوير التي تم إجراؤها في الولايات المتحدة ، ولكنها أقل شيوعًا اليوم.

تستخدم الحدادة المضغوطة مكبسًا ميكانيكيًا أو هيدروليكيًا لتشكيل القطعة بضربة واحدة بطيئة ومحكومة (انظر الشكل 1). عادة ما يتم التحكم في عملية تزوير الضغط تلقائيًا. يمكن أن يتم ذلك ساخنًا أو في درجات حرارة عادية (تزوير على البارد ، بثق). هناك تباين في الطرق العادية هو التدحرج ، حيث يتم استخدام تطبيقات القوة المستمرة ويقلب المشغل الجزء.

الشكل 1. اضغط على تزوير

يتم رش مواد التشحيم بالقالب أو تطبيقها بطريقة أخرى على الأسطح المقولبة والأسطح الفارغة قبل ضربات المطرقة أو الضغط وبينها.

تعتبر أجزاء الماكينة عالية القوة مثل الأعمدة والتروس الحلقية والبراغي ومكونات تعليق المركبات من المنتجات الشائعة لتزوير الصلب. إن مكونات الطائرات عالية القوة مثل سارية الجناح وأقراص التوربينات ومعدات الهبوط مصنوعة من الألومنيوم أو التيتانيوم أو النيكل وسبائك الفولاذ. ما يقرب من 3 ٪ من عمال السيارات يعملون في عمليات تزوير أو مصانع.

ظروف العمل

توجد العديد من المخاطر الشائعة في الصناعات الثقيلة في عمليات الختم والتزوير. وتشمل هذه إصابات الإجهاد المتكررة (RSI) من المناولة والمعالجة المتكررة للأجزاء وتشغيل أدوات التحكم في الماكينة مثل أزرار راحة اليد. تعرض الأجزاء الثقيلة العمال لخطر الإصابة بمشاكل في الظهر والكتف بالإضافة إلى الاضطرابات العضلية الهيكلية في الأطراف العلوية. لدى مشغلي المطابع في مصانع ختم السيارات معدلات RSI مماثلة لتلك الخاصة بعمال مصانع التجميع في الوظائف عالية الخطورة. توجد اهتزازات وضوضاء عالية النبضات في معظم عمليات الختم وبعض عمليات التزوير (مثل المطرقة البخارية أو الهوائية) ، مما يتسبب في فقدان السمع وإمكانية الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية ؛ هذه من بين البيئات الصناعية عالية الضوضاء (أكثر من 100 ديسيبل). كما هو الحال في الأشكال الأخرى للأنظمة التي تعمل بالأتمتة ، يمكن أن تكون أحمال طاقة العمال عالية ، اعتمادًا على الأجزاء التي يتم التعامل معها ومعدلات تدوير الماكينة.

تعتبر الإصابات الكارثية الناتجة عن حركات الماكينة غير المتوقعة شائعة في الختم والتزوير. يمكن أن يكون ذلك بسبب: (1) الفشل الميكانيكي لأنظمة التحكم في الماكينة ، مثل آليات القابض في المواقف التي يُتوقع فيها بشكل روتيني أن يكون العمال داخل غلاف تشغيل الماكينة (تصميم عملية غير مقبول) ؛ (2) أوجه القصور في تصميم أو أداء الآلة التي تستدعي تدخل العمال غير المبرمج مثل تحريك الأجزاء المحشورة أو المنحرفة ؛ أو (3) إجراءات صيانة غير مناسبة وعالية الخطورة يتم إجراؤها بدون قفل مناسب لشبكة الماكينة بأكملها المعنية ، بما في ذلك أتمتة نقل الأجزاء ووظائف الأجهزة الأخرى المتصلة. لم يتم تكوين معظم شبكات الماكينات الآلية للإغلاق السريع والفعال والفعال أو لحل المشاكل بشكل آمن.

تشكل الضباب من زيوت تشحيم الماكينات المتولدة أثناء التشغيل العادي خطرًا صحيًا عامًا آخر في عمليات الختم والتزوير التي تعمل بالهواء المضغوط ، مما قد يعرض العمال لخطر أمراض الجهاز التنفسي والجلد والجهاز الهضمي.

مشاكل الصحة والسلامة

ختم

تنطوي عمليات الختم على مخاطر عالية لحدوث تمزق شديد بسبب المناولة المطلوبة للأجزاء ذات الحواف الحادة. ربما يكون الأسوأ من ذلك هو التعامل مع الخردة الناتجة عن محيط القطع والأجزاء المثقوبة. يتم جمع الخردة عادة عن طريق المزالق والناقلات التي يتم تغذيتها بالجاذبية. يعد التخلص من الانحشار العرضي نشاطًا شديد الخطورة.

تنشأ المخاطر الكيميائية الخاصة بالختم عادةً من مصدرين رئيسيين: مركبات السحب (أي مواد تشحيم القوالب) في عمليات الضغط الفعلية وانبعاثات اللحام من تجميع الأجزاء المختومة. مركبات الرسم (DC) مطلوبة لمعظم الختم. يتم رش المادة أو دحرجتها على صفائح معدنية ويتولد المزيد من الضباب عن طريق الختم نفسه. مثل سوائل الأشغال المعدنية الأخرى ، قد تكون مركبات السحب عبارة عن زيوت مستقيمة أو مستحلبات زيتية (زيوت قابلة للذوبان). تشتمل المكونات على كسور زيت البترول ، وعوامل التشحيم الخاصة (على سبيل المثال ، مشتقات الأحماض الدهنية الحيوانية والنباتية ، والزيوت والشموع المكلورة) ، والألكانولامين ، وكبريتات البترول ، والبورات ، والمكثفات المشتقة من السليلوز ، ومثبطات التآكل ، والمبيدات الحيوية. قد تصل تركيزات الضباب للهواء في عمليات الختم إلى تلك الخاصة بعمليات التصنيع النموذجية ، على الرغم من أن هذه المستويات تميل إلى أن تكون أقل في المتوسط (0.05 إلى 2.0 مجم / م XNUMX)³). ومع ذلك ، غالبًا ما يوجد ضباب مرئي وأغشية زيتية متراكمة على أسطح المباني ، وقد يكون ملامسة الجلد أعلى بسبب التعامل المكثف مع الأجزاء. من المرجح أن تشكل التعرضات للمخاطر الزيوت المكلورة (السرطان المحتمل ، أمراض الكبد ، اضطرابات الجلد) ، مشتقات الصنوبري أو مشتقات الأحماض الدهنية الطويلة الزيت (المحسّسات) ، الكسور البترولية (سرطانات الجهاز الهضمي) ، وربما الفورمالديهايد (من المبيدات الحيوية) والنيتروزامين (من الكانولامين ونتريت الصوديوم ، إما كمكونات DC أو في طلاءات الأسطح على الفولاذ الوارد). لوحظ ارتفاع سرطان الجهاز الهضمي في اثنين من مصانع ختم السيارات. يمكن أن تشكل الإزدهار الميكروبيولوجي في الأنظمة التي تطبق DC عن طريق لفها على صفائح معدنية من خزان مفتوح مخاطر على العمال بسبب مشاكل في الجهاز التنفسي والجلد مماثلة لتلك الموجودة في عمليات التصنيع.

غالبًا ما يتم إجراء لحام الأجزاء المختومة في مصانع الختم ، عادةً بدون غسل وسيط. ينتج عن ذلك انبعاثات تشمل الأبخرة المعدنية ونواتج الانحلال الحراري والاحتراق من مركب السحب ومخلفات السطح الأخرى. تنتج عمليات اللحام النموذجية (المقاومة بشكل أساسي) في مصانع الختم تركيزات إجمالية للهواء الجسيمي في نطاق 0.05 إلى 4.0 مجم / م³. عادةً ما يشكل المحتوى المعدني (مثل الأبخرة والأكاسيد) أقل من نصف تلك الجسيمات ، مما يشير إلى أن ما يصل إلى 2.0 مجم / م³ عبارة عن حطام كيميائي سيئ التوصيف. والنتيجة هي ضباب مرئي في العديد من مناطق اللحام بمصنع الختم. يثير وجود المشتقات المكلورة والمكونات العضوية الأخرى مخاوف جدية بشأن تكوين دخان اللحام في هذه الأماكن ويدافع بقوة عن ضوابط التهوية. يضيف تطبيق مواد أخرى قبل اللحام (مثل الطلاء التمهيدي والمواد اللاصقة الشبيهة بالإيبوكسي) ، والتي يتم لحام بعضها بعد ذلك ، مزيدًا من القلق. غالبًا ما تؤدي أنشطة إصلاح إنتاج اللحام ، التي يتم إجراؤها يدويًا ، إلى تعرضات أعلى لملوثات الهواء هذه. لوحظت معدلات زائدة من سرطان الرئة بين عمال اللحام في مصنع ختم السيارات.

تزوير

مثل الختم ، يمكن أن تؤدي عمليات الكير إلى مخاطر تهتك عالية عندما يتعامل العمال مع الأجزاء المطروقة أو تقليم الفلاش أو الحواف غير المرغوب فيها من الأجزاء. يمكن أن يؤدي التطريق عالي التأثير أيضًا إلى إخراج الشظايا أو المقياس أو الأدوات ، مما يتسبب في الإصابة. في بعض أنشطة الحدادة ، يمسك العامل قطعة العمل بالملقط أثناء خطوات الضغط أو الصدم ، مما يزيد من خطر إصابات العضلات والعظام. في عمليات الحدادة ، على عكس الختم ، عادة ما تكون أفران أجزاء التسخين (للتزوير والصلب) وكذلك صناديق المطروقات الساخنة في مكان قريب. هذه تخلق احتمالية لظروف إجهاد حراري عالية. العوامل الإضافية في الإجهاد الحراري هي الحمل الأيضي للعامل أثناء المناولة اليدوية للمواد ، وفي بعض الحالات ، الحرارة الناتجة عن احتراق مواد التشحيم القوالب الزيتية.

مطلوب تزييت القوالب في معظم عمليات الحدادة وله ميزة إضافية تتمثل في أن مادة التشحيم تتلامس مع الأجزاء ذات درجة الحرارة العالية. يؤدي هذا إلى انحلال حراري ورذاذ فوري ليس فقط في القوالب ولكن أيضًا لاحقًا من أجزاء التدخين في صناديق التبريد. يمكن أن تشتمل مكونات مواد التشحيم بالقالب على عجائن الجرافيت ، والمكثفات البوليمرية ، ومستحلبات السلفونات ، والكسور البترولية ، ونترات الصوديوم ، ونتريت الصوديوم ، وكربونات الصوديوم ، وسيليكات الصوديوم ، وزيوت السيليكون ، والمبيدات الحيوية. يتم تطبيقها على شكل بخاخات أو ، في بعض التطبيقات ، عن طريق المسحات. عادة ما يتم حرق الأفران المستخدمة في تسخين المعدن المراد تشكيله بالزيت أو الغاز ، أو تكون أفران تحريض. يمكن أن تنتج الانبعاثات من الأفران التي تعمل بالوقود ذات السحب غير الكافي ومن أفران الحث غير المهواة عندما يكون للمخزون المعدني الوارد ملوثات سطحية ، مثل الزيت أو مثبطات التآكل ، أو إذا تم تشحيمها للقص أو النشر (كما في حالة شريط الأسهم). في الولايات المتحدة ، يتراوح إجمالي تركيزات الجسيمات الهوائية في عمليات التشكيل عادةً من 0.1 إلى 5.0 مجم / م³ وتتنوع على نطاق واسع في عمليات التطريق بسبب التيارات الحرارية الحرارية. لوحظ ارتفاع معدل الإصابة بسرطان الرئة بين عمال الحدادة والمعالجة الحرارية من اثنين من مصانع تصنيع الكرات.

ممارسات الصحة والسلامة

قيمت دراسات قليلة الآثار الصحية الفعلية على العمال من خلال الختم أو تزوير التعرض. لم يتم إجراء توصيف شامل لإمكانية السمية لمعظم العمليات الروتينية ، بما في ذلك تحديد وقياس العوامل السامة ذات الأولوية. إن تقييم الآثار الصحية طويلة المدى لتقنية تزييت القوالب التي تم تطويرها في الستينيات والسبعينيات من القرن الماضي أصبح ممكناً في الآونة الأخيرة فقط. ونتيجة لذلك ، فإن تنظيم حالات التعرض هذه يكون افتراضيًا للغبار العام أو معايير الجسيمات الكلية مثل 1960 مجم / م³ في الولايات المتحدة. في حين أنه من المحتمل أن يكون مناسبًا في بعض الظروف ، إلا أن هذا المعيار غير مناسب بشكل واضح للعديد من تطبيقات الختم والتزوير.

بعض التخفيضات في تركيزات ضباب زيوت التشحيم ممكنة من خلال الإدارة الدقيقة لإجراءات التطبيق في كل من الختم والتزوير. يُفضل استخدام الأسطوانة في الختم عندما يكون ذلك ممكنًا ، واستخدام ضغط الهواء الأدنى في البخاخات مفيد. يجب التحقيق في إمكانية التخلص من المكونات الخطرة ذات الأولوية. يمكن أن تكون العبوات ذات الضغط السلبي ومجمعات الضباب فعالة للغاية ولكنها قد تكون غير متوافقة مع مناولة الأجزاء. قد يؤدي ترشيح الهواء المنطلق من أنظمة الهواء عالية الضغط في المطابع إلى تقليل ضباب زيت الضغط (والضوضاء). يمكن تقليل ملامسة الجلد في عمليات الختم من خلال الأتمتة والتآكل الواقي الشخصي الجيد ، مما يوفر الحماية ضد كل من التمزق والتشبع السائل. بالنسبة لختم اللحام في المصنع ، فإن غسل الأجزاء قبل اللحام أمر مرغوب فيه للغاية ، وستؤدي العبوات الجزئية التي تحتوي على تهوية العادم المحلي إلى تقليل مستويات الدخان بشكل كبير.

تشمل أدوات التحكم لتقليل الإجهاد الحراري في الختم والتزوير الساخن تقليل كمية مناولة المواد اليدوية في المناطق شديدة الحرارة ، ودرع الأفران لتقليل إشعاع الحرارة ، وتقليل ارتفاع أبواب الفرن وفتحاته واستخدام مراوح التبريد. يجب أن يكون موقع مراوح التبريد جزءًا لا يتجزأ من تصميم حركة الهواء للتحكم في التعرض للضباب والضغط الحراري ؛ خلاف ذلك ، يمكن الحصول على التبريد فقط على حساب التعرض العالي.

ميكنة مناولة المواد ، والتبديل من المطرقة إلى الضغط عندما يكون ذلك ممكنًا وتعديل معدل العمل إلى المستويات العملية المريحة يمكن أن يقلل من عدد إصابات الجهاز العضلي الهيكلي.

يمكن تقليل مستويات الضوضاء من خلال مجموعة من التبديل من المطرقة إلى الحدادة عندما يكون ذلك ممكنًا ، والحاويات المصممة جيدًا وتهدئة منفاخ الفرن ، وقوابض الهواء ، وأسلاك الهواء ومناولة الأجزاء. يجب وضع برنامج للحفاظ على السمع.

تشمل معدات الوقاية الشخصية اللازمة حماية الرأس ، وحماية القدم ، والنظارات الواقية ، وواقيات السمع (كما هو الحال مع الضوضاء المفرطة) ، ومآزر وطماق واقية من الحرارة والزيت (مع الاستخدام الكثيف لمواد التشحيم القائمة على الزيت) وحماية العين والوجه بالأشعة تحت الحمراء (حولها) أفران).

مخاطر الصحة البيئية

تشمل المخاطر البيئية الناشئة عن مصانع الختم ، وهي بسيطة نسبيًا مقارنة بتلك من بعض الأنواع الأخرى من النباتات ، التخلص من مركب سحب النفايات ومحاليل الغسيل واستنفاد دخان اللحام دون تنظيف كافٍ. تاريخياً ، تسببت بعض مصانع الحدادة في تدهور حاد في جودة الهواء المحلي من خلال تكوير الدخان والغبار. ومع ذلك ، مع قدرة تنظيف الهواء المناسبة ، لا داعي لأن يحدث هذا. يعتبر التخلص من الختم والقياس الذي يحتوي على مواد تشحيم قوالب مشكلة أخرى محتملة.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 21: 30

اللحام والقطع الحراري

هذه المقالة هي مراجعة للطبعة الثالثة من مقالة موسوعة الصحة والسلامة المهنية "اللحام والقطع الحراري" بقلم جي إس ليندون.

نظرة عامة إلى العملية

لحام هو مصطلح عام يشير إلى اتحاد قطع من المعدن عند أوجه الوصل تجعلها بلاستيكية أو سائلة بالحرارة أو الضغط أو كليهما. المصادر الثلاثة المباشرة الشائعة للحرارة هي:

اللهب الناتج عن احتراق غاز الوقود مع الهواء أو الأكسجين
القوس الكهربائي ، بين قطب كهربائي وقطعة عمل أو بين قطبين
عرضت المقاومة الكهربائية لمرور التيار بين قطعتين أو أكثر من قطع العمل.

تتم مناقشة مصادر الحرارة الأخرى للحام أدناه (انظر الجدول 1).

الجدول 1. معالجة مدخلات المواد ومخرجات التلوث لصهر وتكرير الرصاص

المعالجة:	المدخلات المادية	انبعاثات الهواء	نفايات العملية	نفايات أخرى
تلبيد الرصاص	خام الرصاص والحديد والسيليكا وتدفق الحجر الجيري وفحم الكوك والصودا والرماد والبيريت والزنك والمواد الكاوية وغبار الأكياس	ثاني أكسيد الكبريت ، الجسيمات التي تحتوي على الكادميوم والرصاص
صهر الرصاص	تلبيد الرصاص ، فحم الكوك	ثاني أكسيد الكبريت ، الجسيمات التي تحتوي على الكادميوم والرصاص	مياه الصرف الصحي لغسل النباتات ، ومياه تحبيب الخبث	الخبث المحتوي على شوائب مثل الزنك والحديد والسيليكا والجير والمواد الصلبة الموجودة على السطح
خبث الرصاص	سبائك الرصاص ورماد الصودا والكبريت وغبار الأكياس وفحم الكوك			الخبث الذي يحتوي على شوائب مثل النحاس والمواد الصلبة الموجودة على السطح
تكرير الرصاص	سبائك الرصاص الخبث

In لحام وقطع الغاز ، يتم تغذية الأكسجين أو الهواء وغاز الوقود إلى أنبوب نفخ (شعلة) حيث يتم خلطهما قبل الاحتراق في الفوهة. عادة ما يتم حمل أنبوب النفخ باليد (انظر الشكل 1). تعمل الحرارة على إذابة الوجوه المعدنية للأجزاء المراد ربطها ، مما يؤدي إلى تدفقها معًا. كثيرا ما يضاف معدن أو سبيكة حشو. غالبًا ما تحتوي السبيكة على نقطة انصهار أقل من الأجزاء المراد ربطها. في هذه الحالة ، لا يتم إحضار القطعتين إلى درجة حرارة الانصهار (اللحام بالنحاس ، اللحام). يمكن استخدام التدفقات الكيميائية لمنع الأكسدة وتسهيل الانضمام.

الشكل 1. لحام الغاز بشعلة وقضيب من معدن المرشح. ماكينة اللحام محمية بمئزر جلدي وقفازات ونظارات واقية

في اللحام بالقوس الكهربائي ، يتم ضرب القوس بين قطب كهربائي وقطع العمل. يمكن توصيل القطب الكهربائي إما بتيار متناوب (AC) أو تيار كهربائي مباشر (DC). تبلغ درجة حرارة هذه العملية حوالي 4,000 درجة مئوية عندما تندمج قطع العمل معًا. عادة ما يكون من الضروري إضافة المعدن المنصهر إلى المفصل إما عن طريق إذابة القطب نفسه (عمليات القطب القابل للاستهلاك) أو عن طريق صهر قضيب حشو منفصل لا يحمل التيار (عمليات القطب غير القابلة للاستهلاك).

يتم إجراء معظم اللحام القوسي التقليدي يدويًا عن طريق قطب كهربائي مغطى (مطلي) قابل للاستهلاك في حامل قطب كهربائي محمول باليد. يتم إجراء اللحام أيضًا من خلال العديد من عمليات اللحام الكهربائية شبه الأوتوماتيكية أو بالكامل مثل اللحام بالمقاومة أو تغذية القطب المستمر.

أثناء عملية اللحام ، يجب حماية منطقة اللحام من الغلاف الجوي لمنع الأكسدة والتلوث. هناك نوعان من الحماية: الطلاءات المتدفقة والوقاية من الغاز الخامل. في لحام القوس المحمي بالتدفق، يتكون القطب القابل للاستهلاك من قلب معدني محاط بمادة طلاء متدفقة ، والتي عادة ما تكون مزيجًا معقدًا من المكونات المعدنية والمكونات الأخرى. يذوب التدفق مع تقدم اللحام ، ويغطي المعدن المنصهر بالخبث ويغلف منطقة اللحام بجو واقي من الغازات (مثل ثاني أكسيد الكربون) المتولدة عن التدفق الساخن. بعد اللحام ، يجب إزالة الخبث ، غالبًا عن طريق التقطيع.

In لحام القوس المحمي بالغاز، بطانية من الغاز الخامل تسد الغلاف الجوي وتمنع الأكسدة والتلوث أثناء عملية اللحام. يشيع استخدام الأرجون أو الهليوم أو النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون كغازات خاملة. يعتمد الغاز المختار على طبيعة المواد المراد لحامها. النوعان الأكثر شيوعًا من لحام القوس المحمي بالغاز هما الغاز الخامل المعدني والتنغستن (MIG و TIG).

لحام المقاومة يتضمن استخدام المقاومة الكهربائية لمرور تيار عالي بجهد منخفض من خلال المكونات المراد لحامها لتوليد حرارة لصهر المعدن. الحرارة المتولدة في الواجهة بين المكونات تجعلها تصل إلى درجات حرارة اللحام.

الأخطار والوقاية منها

تتضمن جميع عمليات اللحام مخاطر نشوب حريق وحروق وحرارة مشعة (الأشعة تحت الحمراء) واستنشاق أبخرة معدنية وملوثات أخرى. تشمل المخاطر الأخرى المرتبطة بعمليات اللحام المحددة المخاطر الكهربائية والضوضاء والأشعة فوق البنفسجية والأوزون وثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون والفلورايد وأسطوانات الغاز المضغوط والانفجارات. انظر الجدول 2 لمزيد من التفاصيل.

الجدول 2. وصف ومخاطر عمليات اللحام

عملية اللحام	الوصف	المخاطر
اللحام والقطع بالغاز
لحام	تعمل الشعلة على إذابة السطح المعدني وقضيب الحشو ، مما يؤدي إلى تكوين مفصل.	أبخرة معدنية ، ثاني أكسيد النيتروجين ، أول أكسيد الكربون ، ضوضاء ، حروق ، الأشعة تحت الحمراء ، حريق ، انفجارات
مختلط	يتم ربط السطحين المعدنيين دون ذوبان المعدن. درجة حرارة انصهار معدن الحشو أعلى من 450 درجة مئوية. يتم التسخين عن طريق التسخين باللهب وتسخين المقاومة والتسخين التعريفي.	أبخرة معدنية (خاصة الكادميوم) ، فلوريد ، حريق ، انفجار ، حروق
لحام كوي	على غرار اللحام بالنحاس ، باستثناء درجة حرارة انصهار معدن الحشو أقل من 450 درجة مئوية. يتم التسخين أيضًا باستخدام مكواة لحام.	التدفقات وأبخرة الرصاص والحروق
قطع المعادن والتلاعب باللهب	في أحد الأشكال ، يتم تسخين المعدن بواسطة لهب ، ويتم توجيه تيار من الأكسجين النقي إلى نقطة القطع وتحريكه على طول الخط المراد قطعه. في التلاعب باللهب ، تتم إزالة شريط من المعدن السطحي ولكن لا يتم قطع المعدن.	أبخرة معدنية ، ثاني أكسيد النيتروجين ، أول أكسيد الكربون ، ضوضاء ، حروق ، الأشعة تحت الحمراء ، حريق ، انفجارات
اللحام بضغط الغاز	يتم تسخين الأجزاء بواسطة نفاثات الغاز أثناء الضغط ، وتصبح مزورة معًا.	أبخرة معدنية ، ثاني أكسيد النيتروجين ، أول أكسيد الكربون ، ضوضاء ، حروق ، الأشعة تحت الحمراء ، حريق ، انفجارات
لحام القوس المحمي بالتدفق
اللحام بالقوس المعدني المحمي (SMAC) ؛ لحام القوس "اللاصق" ؛ اللحام اليدوي بالقوس المعدني (MMA) ؛ لحام القوس المفتوح	يستخدم قطبًا كهربائيًا مستهلكًا يتكون من قلب معدني محاط بطبقة متدفقة	الأبخرة المعدنية والفلوريدات (خاصة مع الأقطاب الكهربائية منخفضة الهيدروجين) والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والحروق والكهرباء والنار ؛ أيضا الضوضاء والأوزون وثاني أكسيد النيتروجين
لحام القوس المغمور (SAW)	يتم وضع غطاء من التدفق المحبب على قطعة العمل ، متبوعًا بقطب كهربائي من الأسلاك المعدنية العارية القابلة للاستهلاك. يعمل القوس على إذابة التدفق لإنتاج درع واقي منصهر في منطقة اللحام.	الفلوريدات والنار والحروق والأشعة تحت الحمراء والكهربائية ؛ أيضًا الأدخنة المعدنية والضوضاء والأشعة فوق البنفسجية والأوزون وثاني أكسيد النيتروجين
لحام القوس المحمي بالغاز
غاز خامل للمعادن (MIG) ؛ لحام القوس المعدني بالغاز (GMAC)	عادة ما يكون القطب عبارة عن سلك استهلاكي مكشوف له تركيبة مماثلة لمعدن اللحام ويتم تغذيته باستمرار إلى القوس.	الأشعة فوق البنفسجية ، والأبخرة المعدنية ، والأوزون ، وأول أكسيد الكربون (مع CO₂ الغاز) ، ثاني أكسيد النيتروجين ، النار ، الحروق ، الأشعة تحت الحمراء ، الكهرباء ، الفلورايد ، الضوضاء
غاز التنغستن الخامل (TIG) ؛ لحام القوس التنغستن الغازي (GTAW) ؛ هليارك	قطب التنغستن غير قابل للاستهلاك ، ويتم إدخال معدن الحشو كمعدن قابل للاستهلاك في القوس يدويًا.	الأشعة فوق البنفسجية ، والأبخرة المعدنية ، والأوزون ، وثاني أكسيد النيتروجين ، والنار ، والحروق ، والأشعة تحت الحمراء ، والكهرباء ، والضوضاء ، والفلورايد ، وأول أكسيد الكربون
لحام قوس البلازما (PAW) ورش قوس البلازما ؛ قطع قوس التنغستن	على غرار اللحام TIG ، باستثناء أن القوس وتدفق الغازات الخاملة يمران عبر فتحة صغيرة قبل الوصول إلى قطعة العمل ، مما يخلق "بلازما" من الغاز عالي التأين الذي يمكن أن يصل درجات الحرارة إلى أكثر من 33,400 درجة مئوية ، ويستخدم هذا أيضًا في عملية المعدن.	الأبخرة المعدنية ، الأوزون ، ثاني أكسيد النيتروجين ، الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء ، الضوضاء ؛ النار ، الحروق ، الكهرباء ، الفلورايد ، أول أكسيد الكربون ، ممكن الأشعة السينية
اللحام بالقوس الجريان (FCAW) ؛ اللحام بالغاز النشط للمعادن (MAG)	يستخدم قطب كهربائي مستهلك ذو قلب متدفق ؛ قد يحتوي على درع ثاني أكسيد الكربون (MAG)	الأشعة فوق البنفسجية ، والأبخرة المعدنية ، والأوزون ، وأول أكسيد الكربون (مع CO₂ الغاز) ، ثاني أكسيد النيتروجين ، النار ، الحروق ، الأشعة تحت الحمراء ، الكهرباء ، الفلورايد ، الضوضاء
اللحام بالمقاومة الكهربائية
اللحام بالمقاومة (اللحام النقطي أو اللحام أو اللحام النقطي أو اللحام التناكبي)	يتدفق التيار العالي عند الجهد المنخفض عبر المكونين من الأقطاب الكهربائية. الحرارة المتولدة في الواجهة بين المكونات تجعلها تصل إلى درجات حرارة اللحام. أثناء مرور التيار ، ينتج عن الضغط بواسطة الأقطاب الكهربائية لحام حدادة. لا يتم استخدام مواد التدفق أو الحشو.	الأوزون ، الضوضاء (في بعض الأحيان) ، مخاطر الآلات ، الحريق ، الحروق ، الأبخرة الكهربائية ، المعدنية
لحام الخبث الكهربائي	تستخدم في اللحام التناكبي الرأسي. يتم وضع قطع العمل عموديًا ، مع وجود فجوة بينها ، ويتم وضع الألواح أو الأحذية النحاسية على أحد جانبي المفصل أو كلاهما لتشكيل حمام. يتم إنشاء قوس تحت طبقة تدفق بين واحد أو أكثر من أسلاك الإلكترود التي يتم تغذيتها بشكل مستمر ولوحة معدنية. يتكون تجمع من المعدن المنصهر ، محميًا بالتيار المنصهر أو الخبث ، والذي يتم الاحتفاظ به منصهرًا بمقاومة التيار المار بين القطب الكهربائي وقطع العمل. تعمل هذه الحرارة الناتجة عن المقاومة على إذابة جوانب المفصل وسلك الإلكترود ، وتملأ الوصلة وتصنع اللحام. مع تقدم اللحام ، يتم الاحتفاظ بالمعدن المنصهر والخبث في موضعهما عن طريق تحويل الألواح النحاسية.	الحروق والحرائق والأشعة تحت الحمراء والأبخرة الكهربائية والمعدنية
لحام فلاش	يتم توصيل الجزأين المعدنيين المراد لحامهما بمصدر جهد منخفض وعالي التيار. عندما يتم ملامسة أطراف المكونات ، يتدفق تيار كبير ، مما يؤدي إلى حدوث "وميض" وجلب أطراف المكونات إلى درجات حرارة اللحام. يتم الحصول على اللحام بالحدادة بالضغط.	الكهرباء والحروق والنار والأبخرة المعدنية
عمليات اللحام الأخرى
لحام شعاع الالكترون	يتم قصف قطعة عمل في غرفة مفرغة بشعاع من الإلكترونات من مسدس إلكتروني بجهد عالٍ. يتم تحويل طاقة الإلكترونات إلى حرارة عند ضرب قطعة العمل ، وبالتالي إذابة المعدن ودمج قطعة الشغل.	الأشعة السينية عند الفولتية العالية ، والكهرباء ، والحروق ، والغبار المعدني ، والأماكن الضيقة
قطع آركير	يتم ضرب قوس بين نهاية قطب كربون (في حامل إلكترود يدوي مزود بهواء مضغوط خاص به) وقطعة الشغل. يتم نفخ المعدن المنصهر الناتج عن طريق نفاثات الهواء المضغوط.	أبخرة معدنية ، أول أكسيد الكربون ، ثاني أكسيد النيتروجين ، الأوزون ، النار ، الحروق ، الأشعة تحت الحمراء ، الكهرباء
لحام الاحتكاك	تقنية لحام ميكانيكية بحتة حيث يظل أحد المكونات ثابتًا بينما يتم تدوير الآخر ضده تحت الضغط. تتولد الحرارة عن طريق الاحتكاك ، وعند درجة حرارة التشكيل يتوقف الدوران. ثم يؤثر ضغط الحدادة على اللحام.	الحرارة والحروق ومخاطر الآلات
اللحام والحفر بالليزر	يمكن استخدام أشعة الليزر في التطبيقات الصناعية التي تتطلب دقة عالية بشكل استثنائي ، مثل التجميعات المصغرة والتقنيات الدقيقة في صناعة الإلكترونيات أو المغازل لصناعة الألياف الاصطناعية. يذوب شعاع الليزر وينضم إلى قطع العمل.	الإشعاع الكهربائي ، والليزر ، والأشعة فوق البنفسجية ، والحرائق ، والحروق ، والأبخرة المعدنية ، ومنتجات التحلل لطلاء قطع العمل
لحام مسمار	يتم ضرب قوس بين مسمار معدني (يعمل كقطب كهربائي) مثبت في مسدس اللحام واللوح المعدني المراد ربطه ، ويرفع درجة حرارة أطراف المكونات إلى نقطة الانصهار. يقوم المسدس بإجبار الدعامة على اللوحة ويلحمها. يتم توفير الحماية بواسطة طوق من السيراميك يحيط بالمسمار.	أبخرة معدنية ، الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، الحروق ، الكهرباء ، النار ، الضوضاء ، الأوزون ، ثاني أكسيد النيتروجين
اللحام بالثرمايت	يتم إشعال خليط من مسحوق الألمنيوم ومسحوق أكسيد معدني (حديد ، نحاس ، إلخ) في بوتقة ، مما ينتج معدنًا مصهورًا مع تطور الحرارة الشديدة. يتم الضغط على البوتقة ويتدفق المعدن المنصهر إلى التجويف ليتم لحامه (المحاط بقالب رملي). غالبًا ما يستخدم هذا لإصلاح المسبوكات أو المطروقات.	حريق ، انفجار ، أشعة تحت الحمراء ، حروق

لا يتم إجراء الكثير من عمليات اللحام في المتاجر حيث يمكن التحكم في الظروف بشكل عام ، ولكن في مجال إنشاء أو إصلاح الهياكل والآلات الكبيرة (على سبيل المثال ، هياكل المباني والجسور والأبراج والسفن ومحركات السكك الحديدية والسيارات والمعدات الثقيلة وما إلى ذلك. تشغيل). قد يضطر عامل اللحام إلى حمل جميع معداته إلى الموقع ، وإعدادها والعمل في أماكن ضيقة أو على سقالات. الإجهاد البدني والتعب المفرط والإصابات العضلية الهيكلية قد تكون مطلوبة للوصول أو الركوع أو العمل في أوضاع أخرى غير مريحة وصعبة. قد ينتج الإجهاد الحراري عن العمل في الطقس الدافئ والتأثيرات المسدودة لمعدات الحماية الشخصية ، حتى بدون الحرارة الناتجة عن عملية اللحام.

اسطوانات الغاز المضغوط

في تركيبات اللحام بالغاز عالي الضغط ، يتم توفير الأكسجين وغاز الوقود (الأسيتيلين ، الهيدروجين ، غاز المدينة ، البروبان) للشعلة من الأسطوانات. يتم تخزين الغازات في هذه الاسطوانات تحت ضغط مرتفع. تتم أيضًا مناقشة مخاطر الحرائق والانفجارات والاحتياطات الخاصة بالاستخدام الآمن وتخزين غازات الوقود في مكان آخر في هذا موسوعة. يجب مراعاة الاحتياطات التالية:

فقط منظمات الضغط المصممة للغاز المستخدم يجب تركيبها على الأسطوانات. على سبيل المثال ، لا ينبغي استخدام منظم الأسيتيلين مع غاز الفحم أو الهيدروجين (على الرغم من أنه يمكن استخدامه مع البروبان).

يجب الحفاظ على مواسير النفخ في حالة جيدة وتنظيفها على فترات منتظمة. يجب استخدام عصا خشبية أو سلك نحاسي ناعم لتنظيف الأطراف. يجب أن تكون متصلة بالمنظمين بخراطيم خاصة معززة بالقماش الموضوعة بطريقة تجعل من غير المحتمل أن تتضرر.

يجب تخزين أسطوانات الأكسجين والأسيتيلين بشكل منفصل وفقط في أماكن مقاومة للحريق وخالية من المواد القابلة للاشتعال ويجب أن تكون في مكان بحيث يمكن إزالتها بسهولة في حالة نشوب حريق. يجب استشارة قوانين البناء والحماية المحلية.

يجب مراعاة الترميز اللوني الساري أو الموصى به لتحديد الأسطوانات والملحقات بدقة. في العديد من البلدان ، يتم تطبيق رموز الألوان المقبولة دوليًا المستخدمة في نقل المواد الخطرة في هذا المجال. إن قضية إنفاذ المعايير الدولية الموحدة في هذا الصدد تعززها اعتبارات السلامة المرتبطة بالهجرة الدولية المتزايدة للعمال الصناعيين.

مولدات الأسيتيلين

في عملية اللحام بالغاز منخفض الضغط ، يتم إنتاج الأسيتيلين بشكل عام في المولدات عن طريق تفاعل كربيد الكالسيوم والماء. يتم بعد ذلك ضخ الغاز إلى شعلة اللحام أو القطع حيث يتم تغذية الأكسجين.

يجب تركيب محطات التوليد الثابتة إما في الهواء الطلق أو في مبنى جيد التهوية بعيدًا عن ورش العمل الرئيسية. يجب أن تكون تهوية بيت المولد بحيث تمنع تكوين جو متفجر أو سام. يجب توفير الإضاءة المناسبة ؛ يجب وضع المفاتيح وغيرها من المعدات الكهربائية والمصابيح الكهربائية خارج المبنى أو تكون مقاومة للانفجار. يجب استبعاد التدخين أو اللهب أو المشاعل أو مصنع اللحام أو المواد القابلة للاشتعال من المنزل أو بالقرب من مولد الهواء الطلق. تنطبق العديد من هذه الاحتياطات أيضًا على المولدات المحمولة. يجب استخدام المولدات المحمولة وتنظيفها وإعادة شحنها فقط في الهواء الطلق أو في متجر جيد التهوية ، بعيدًا عن أي مادة قابلة للاشتعال.

يتم توفير كربيد الكالسيوم في براميل محكمة الغلق. يجب تخزين المواد والحفاظ عليها جافة ، على منصة مرتفعة فوق مستوى الأرضية. يجب أن تكون المتاجر مغطاة ، وإذا كانت متجاورة مع مبنى آخر ، فيجب أن يكون جدار الحفلة مقاومًا للحريق. يجب تهوية غرفة التخزين بشكل مناسب من خلال السقف. يجب فتح البراميل على الفور فقط قبل شحن المولد. يجب توفير فتاحة خاصة واستخدامها ؛ لا ينبغي أبدًا استخدام مطرقة وإزميل لفتح البراميل. من الخطورة ترك براميل كربيد الكالسيوم معرضة لأي مصدر للمياه.

قبل تفكيك المولد ، يجب إزالة كربيد الكالسيوم بالكامل وملء المحطة بالماء. يجب أن يبقى الماء في المحطة لمدة نصف ساعة على الأقل لضمان خلو كل جزء من الغاز. يجب أن يتم التفكيك والخدمة فقط من قبل الشركة المصنعة للجهاز أو بواسطة متخصص. عند إعادة شحن المولد أو تنظيفه ، لا يجب استخدام أي شحنة قديمة مرة أخرى.

يجب إزالة قطع كربيد الكالسيوم المثبتة في آلية التغذية أو الملتصقة بأجزاء من النبات بعناية ، باستخدام أدوات غير شرارية مصنوعة من البرونز أو أي سبيكة غير حديدية مناسبة أخرى.

يجب أن يكون جميع المعنيين على دراية كاملة بتعليمات الشركة المصنعة ، والتي يجب عرضها بشكل واضح. يجب أيضًا مراعاة الاحتياطات التالية:

يجب تركيب صمام الضغط الخلفي المصمم بشكل صحيح بين المولد وكل أنبوب نفخ لمنع حدوث عكسي أو عكس تدفق الغاز. يجب فحص الصمام بانتظام بعد حدوث نتائج عكسية ، وفحص منسوب المياه يوميًا.

يجب استخدام أنابيب النفخ من نوع الحاقن المصمم للتشغيل بالضغط المنخفض فقط. للتدفئة والقطع ، يُستخدم أحيانًا غاز المدينة أو الهيدروجين عند ضغط منخفض. في هذه الحالات ، يجب وضع صمام عدم رجوع بين كل أنبوب نفخ ومصدر الإمداد أو خط الأنابيب.

قد يحدث انفجار بسبب "الارتداد الوميض" ، والذي ينتج عن غمس طرف الفوهة في البركة المعدنية المنصهرة أو الطين أو الطلاء ، أو من أي توقف آخر. يجب إزالة جزيئات الخبث أو المعدن التي تلتصق بالطرف. يجب أيضًا تبريد الطرف بشكل متكرر.

يجب استشارة قوانين البناء والحرائق المحلية.

منع الحرائق والانفجارات

عند تحديد موقع عمليات اللحام ، يجب مراعاة الجدران والأرضيات والأشياء المجاورة ومواد النفايات. يجب اتباع الإجراءات التالية:

يجب إزالة جميع المواد القابلة للاحتراق أو حمايتها بشكل مناسب بواسطة الصفائح المعدنية أو غيرها من المواد المناسبة ؛ لا ينبغي أبدا استخدام القماش المشمع.

يجب تثبيط الهياكل الخشبية أو حمايتها بالمثل. يجب تجنب الأرضيات الخشبية.

يجب اتخاذ الإجراءات الاحترازية في حالة وجود فتحات أو تشققات في الجدران والأرضيات ؛ يجب إزالة المواد القابلة للاشتعال في الغرف المجاورة أو على الأرض أدناه إلى وضع آمن. يجب استشارة قوانين البناء والحرائق المحلية.

يجب أن يكون جهاز إطفاء الحريق المناسب دائمًا في متناول اليد. في حالة مصنع الضغط المنخفض الذي يستخدم مولد الأسيتيلين ، يجب أيضًا توفير دلاء من الرمل الجاف ؛ تعتبر طفايات الحريق من أنواع المسحوق الجاف أو ثاني أكسيد الكربون مرضية. يجب عدم استخدام الماء أبدًا.

قد تكون فرق الإطفاء ضرورية. يجب تعيين شخص مسؤول لإبقاء الموقع تحت المراقبة لمدة نصف ساعة على الأقل بعد الانتهاء من العمل ، من أجل التعامل مع أي اندلاع حريق.

نظرًا لأن الانفجارات يمكن أن تحدث عند وجود غاز الأسيتيلين في الهواء بأي نسبة تتراوح بين 2 و 80٪ ، يلزم وجود تهوية ورصد كافيين لضمان الخلو من تسرب الغاز. يجب استخدام الماء والصابون فقط للبحث عن تسرب الغاز.

يجب التحكم في الأكسجين بعناية. على سبيل المثال ، لا ينبغي إطلاقه مطلقًا في الهواء في مكان مغلق ؛ تصبح العديد من المعادن والملابس والمواد الأخرى قابلة للاحتراق بنشاط في وجود الأكسجين. في حالة قطع الغاز ، سيتم إطلاق أي أكسجين قد لا يتم استهلاكه في الغلاف الجوي ؛ لا ينبغي أبدًا قطع الغاز في مكان مغلق بدون ترتيبات تهوية مناسبة.

يجب إبعاد السبائك الغنية بالمغنيسيوم أو غيره من المعادن القابلة للاشتعال بعيدًا عن ألسنة اللهب أو الأقواس.

يمكن أن يكون لحام الحاويات شديد الخطورة. إذا كانت المحتويات السابقة غير معروفة ، فيجب دائمًا معاملة الوعاء كما لو كان يحتوي على مادة قابلة للاشتعال. يمكن منع الانفجارات إما عن طريق إزالة أي مادة قابلة للاشتعال أو بجعلها غير قابلة للانفجار وغير قابلة للاشتعال.

خليط الألومنيوم وأكسيد الحديد المستخدم في لحام الثرمايت مستقر في الظروف العادية. ومع ذلك ، نظرًا لسهولة اشتعال مسحوق الألمنيوم ، وطبيعة التفاعل شبه المتفجرة ، يجب اتخاذ الاحتياطات المناسبة عند المناولة والتخزين (تجنب التعرض للحرارة العالية ومصادر الاشتعال المحتملة).

مطلوب برنامج تصريح عمل ساخن مكتوب للحام في بعض الولايات القضائية. يوضح هذا البرنامج الاحتياطات والإجراءات الواجب اتباعها أثناء اللحام والقطع والحرق وما إلى ذلك. يجب أن يتضمن هذا البرنامج العمليات المحددة التي يتم إجراؤها جنبًا إلى جنب مع احتياطات السلامة التي سيتم تنفيذها. يجب أن يكون خاصًا بالمصنع وقد يشتمل على نظام تصاريح داخلي يجب استكماله مع كل عملية فردية.

الحماية من الحرارة ومخاطر الاحتراق

قد تحدث حروق في العين والأجزاء المكشوفة من الجسم بسبب التلامس مع المعدن الساخن وتناثر الجزيئات المعدنية المتوهجة أو المعدن المنصهر. في اللحام بالقوس الكهربائي ، يمكن أن تسبب الشرارة عالية التردد المستخدمة لبدء القوس حروقًا صغيرة وعميقة إذا تركزت عند نقطة على الجلد. يمكن أن تسبب الأشعة تحت الحمراء الشديدة والإشعاع المرئي من اللحام بالغاز أو قطع اللهب والمعادن المتوهجة في حوض اللحام إزعاجًا للمشغل والأشخاص الموجودين بالقرب من العملية. يجب النظر في كل عملية مقدمًا ، وتصميم وتنفيذ الاحتياطات اللازمة. يجب ارتداء النظارات الواقية المصممة خصيصًا للحام والقطع بالغاز لحماية العينين من الحرارة والضوء المنبعث من العمل. يجب تنظيف الأغطية الواقية فوق زجاج المرشح كما هو مطلوب واستبدالها عند خدشها أو تلفها. في حالة انبعاث المعدن المنصهر أو الجزيئات الساخنة ، يجب أن تحرف الملابس الواقية التي يتم ارتداؤها التناثر. يجب اختيار نوع وسمك الملابس المقاومة للحريق وفقًا لدرجة الخطر. في عمليات اللحام بالقطع والقوس ، يجب ارتداء أغطية الأحذية الجلدية أو غيرها من السدادات المناسبة لمنع الجزيئات الساخنة من السقوط في الأحذية أو الأحذية. لحماية اليدين والساعدين من الحرارة والبقع والخبث وما إلى ذلك ، يكفي نوع القفاز الجلدي مع الأصفاد المصنوعة من القماش أو الجلد. تشمل الأنواع الأخرى من الملابس الواقية المآزر الجلدية والسترات والأكمام والسراويل الضيقة وغطاء الرأس. في اللحام العلوي ، من الضروري وجود رأس وقبعة واقية. يجب أن تكون جميع الملابس الواقية خالية من الزيوت أو الشحوم ، ويجب أن تكون اللحامات بالداخل حتى لا تحبس كريات المعدن المنصهر. لا ينبغي أن تحتوي الملابس على جيوب أو أصفاد يمكن أن تحبس الشرر ، ويجب ارتداؤها بحيث تتداخل الأكمام مع القفازات ، والسراويل الضيقة متداخلة مع الأحذية وما إلى ذلك. يجب فحص الملابس الواقية بحثًا عن شقوق أو ثقوب قد يدخل من خلالها المعدن المنصهر أو الخبث. يجب دائمًا وضع علامة "ساخنة" على المواد الثقيلة التي تُترك ساخنة عند الانتهاء من اللحام كتحذير للعمال الآخرين. مع اللحام بالمقاومة ، قد لا تكون الحرارة الناتجة مرئية ، ويمكن أن تنجم الحروق عن التعامل مع التركيبات الساخنة. يجب ألا تطير جزيئات المعدن الساخن أو المنصهر من اللحامات الموضعية أو اللحامات أو الإسقاط إذا كانت الظروف صحيحة ، ولكن يجب استخدام شاشات غير قابلة للاشتعال واتخاذ الاحتياطات اللازمة. تعمل الشاشات أيضًا على حماية المارة من حروق العين. يجب عدم ترك الأجزاء المفكوكة في حلق الماكينة لأنها عرضة للإسقاط ببعض السرعة.

السلامة الكهربائية

على الرغم من أن الفولتية بدون حمل في اللحام القوسي اليدوي منخفضة نسبيًا (حوالي 80 فولت أو أقل) ، إلا أن تيارات اللحام مرتفعة ، وتمثل الدوائر الأولية للمحول الأخطار المعتادة للمعدات التي تعمل بجهد خط إمداد الطاقة. لذلك لا ينبغي تجاهل خطر التعرض لصدمة كهربائية ، خاصة في الأماكن الضيقة أو في المواقف غير الآمنة.

قبل بدء اللحام ، يجب دائمًا فحص تركيب التأريض على معدات اللحام بالقوس الكهربائي. يجب أن تكون الكابلات والتوصيلات سليمة وذات سعة كافية. يجب دائمًا استخدام مشبك تأريض مناسب أو طرف مُثبت بمسامير. في حالة تأريض اثنين أو أكثر من آلات اللحام لنفس الهيكل ، أو في حالة استخدام أدوات كهربائية محمولة أخرى ، يجب أن يتم الإشراف على التأريض من قبل شخص مختص. يجب أن يكون موضع العمل جافًا وآمنًا وخاليًا من العوائق الخطرة. من المهم وجود مكان عمل جيد الترتيب وجيد الإضاءة وجيد التهوية ومرتّب. للعمل في الأماكن الضيقة أو المواقف الخطرة ، يمكن تركيب حماية كهربائية إضافية (أجهزة بدون حمل أو جهد منخفض) في دائرة اللحام ، مما يضمن توفر تيار جهد منخفض للغاية فقط في حامل الإلكترود عندما لا يتم اللحام . (انظر مناقشة المساحات الضيقة أدناه.) يوصى بحوامل الأقطاب الكهربائية التي يتم فيها تثبيت الأقطاب بواسطة قبضة زنبركية أو خيط لولبي. يمكن تقليل الانزعاج الناجم عن التسخين عن طريق العزل الحراري الفعال على ذلك الجزء من حامل القطب الكهربائي الذي يتم إمساكه في اليد. يجب تنظيف فكوك ووصلات حوامل الأقطاب الكهربائية بشكل دوري لمنع ارتفاع درجة الحرارة. يجب اتخاذ تدابير لاستيعاب حامل القطب الكهربائي بأمان عندما لا يكون قيد الاستخدام عن طريق خطاف معزول أو حامل معزول بالكامل. يجب تصميم وصلة الكبل بحيث لا يتسبب الثني المستمر للكابل في تآكل وفشل العزل. يجب تجنب سحب الكابلات وأنابيب إمداد الغاز البلاستيكية (العمليات المحمية بالغاز) عبر الألواح الساخنة أو اللحامات. يجب ألا يتلامس سلك القطب مع الوظيفة أو أي جسم مؤرض آخر (أرضي). يجب عدم استخدام الأنابيب المطاطية والكابلات المغطاة بالمطاط في أي مكان بالقرب من التفريغ عالي التردد ، لأن الأوزون الناتج سوف يؤدي إلى تلف المطاط. يجب استخدام الأنابيب البلاستيكية والكابلات المغطاة بالبولي فينيل كلوريد (PVC) لجميع الإمدادات من المحول إلى حامل القطب الكهربائي. الكابلات المفلكنة أو الصلبة المغلفة بالمطاط مرضية من الجانب الأساسي. يمكن أن تتسبب الأوساخ والغبار المعدني أو أي غبار موصل آخر في حدوث انهيار في وحدة التفريغ عالية التردد. لتجنب هذه الحالة ، يجب تنظيف الوحدة بانتظام عن طريق النفخ بالهواء المضغوط. يجب ارتداء حماية السمع عند استخدام الهواء المضغوط لأكثر من بضع ثوانٍ. بالنسبة للحام بالحزمة الإلكترونية ، يجب التحقق من سلامة المعدات المستخدمة قبل كل عملية. للحماية من الصدمات الكهربائية ، يجب تركيب نظام من الأقفال المتشابكة في الخزانات المختلفة. من الضروري وجود نظام موثوق به لتأريض جميع الوحدات وخزانات التحكم. بالنسبة لمعدات اللحام بالبلازما المستخدمة لقطع السماكة الثقيلة ، قد تصل الفولتية إلى 400 فولت ويجب توقع الخطر. تعرض تقنية إطلاق القوس بواسطة نبضة عالية التردد المشغل لمخاطر الصدمة غير السارة والحرق المؤلم عالي التردد.

الأشعة فوق البنفسجية

يحتوي الضوء اللامع المنبعث من قوس كهربائي على نسبة عالية من الأشعة فوق البنفسجية. حتى التعرض اللحظي لدفقات الوميض القوسي ، بما في ذلك الومضات الشاردة من أقواس العمال الآخرين ، قد ينتج عنها التهاب ملتحمة مؤلم (الرمد الضوئي) يُعرف باسم "العين القوسية" أو "وميض العين". إذا تعرض أي شخص لفلاش القوس ، فيجب طلب العناية الطبية الفورية. قد يؤدي التعرض المفرط للأشعة فوق البنفسجية أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة الجلد وحرقه (تأثير حروق الشمس). تشمل الاحتياطات:

يجب استخدام درع أو خوذة مزودة بدرجة مرشح صحيحة (راجع مقالة "حماية العين والوجه" في مكان آخر من هذا موسوعة). بالنسبة لعمليات اللحام بالقوس المحمي بالغاز وقطع القوس الكربوني ، توفر الحواجز اليدوية المسطحة حماية غير كافية من الإشعاع المنعكس ؛ يجب استخدام الخوذات. يجب ارتداء النظارات الواقية أو النظارات المفلترة ذات الدروع الجانبية أسفل الخوذة لتجنب التعرض عند رفع الخوذة لفحص العمل. ستوفر الخوذات أيضًا الحماية من تناثر الخبث والركام الساخن. يتم تزويد الخوذات ودروع اليد بزجاج مرشح وغطاء زجاجي واقي من الخارج. يجب فحصها وتنظيفها واستبدالها بانتظام عند خدشها أو تلفها.
يجب حماية الوجه ومؤخر العنق والأجزاء المكشوفة الأخرى من الجسم بشكل صحيح ، خاصة عند العمل بالقرب من عمال اللحام الآخرين.
يجب على المساعدين ارتداء نظارات واقية مناسبة كحد أدنى وغيرها من معدات الحماية الشخصية حسب ما تتطلبه المخاطر.
يجب فحص جميع عمليات اللحام بالقوس الكهربائي لحماية الأشخاص الآخرين الذين يعملون في مكان قريب. عندما يتم تنفيذ العمل على مقاعد ثابتة أو في ورش اللحام ، يجب تركيب شاشات دائمة حيثما أمكن ذلك ؛ خلاف ذلك ، يجب استخدام شاشات مؤقتة. يجب أن تكون جميع الشاشات غير شفافة وذات بنية متينة ومقاومة للهب.
أصبح استخدام الدهانات السوداء داخل كبائن اللحام ممارسة مقبولة ، ولكن الطلاء يجب أن ينتج عنه تشطيب غير لامع. يجب توفير إضاءة محيطة مناسبة لمنع إجهاد العين مما يؤدي إلى الصداع والحوادث.
يجب فحص كبائن اللحام والشاشات المحمولة بانتظام للتأكد من عدم وجود أي ضرر قد يؤدي إلى تأثير القوس على الأشخاص الذين يعملون في مكان قريب.

المخاطر الكيميائية

الملوثات المحمولة جواً من اللحام وقطع اللهب ، بما في ذلك الأبخرة والغازات ، تنشأ من مجموعة متنوعة من المصادر:

المعدن الذي يتم لحامه ، المعدن الموجود في قضيب الحشو أو مكونات أنواع مختلفة من الفولاذ مثل النيكل أو الكروم)
أي طلاء معدني على المادة التي يتم لحامها أو على قضيب الحشو (على سبيل المثال ، الزنك والكادميوم من الطلاء والزنك من الجلفنة والنحاس كطلاء رقيق على قضبان حشو فولاذية معتدلة مستمرة)
أي دهان أو شحم أو حطام وما شابه ذلك على المادة التي يتم لحامها (على سبيل المثال ، أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكربون والدخان ومنتجات التحلل المهيجة الأخرى)
طلاء التدفق على قضيب الحشو (على سبيل المثال ، الفلورايد غير العضوي)
تأثير الحرارة أو الأشعة فوق البنفسجية على الهواء المحيط (مثل ثاني أكسيد النيتروجين والأوزون) أو على الهيدروكربونات المكلورة (مثل الفوسجين)
غاز خامل يستخدم كدرع (مثل ثاني أكسيد الكربون والهيليوم والأرجون).

يجب إزالة الأدخنة والغازات من المصدر بواسطة تهوية العادم المحلي. يمكن توفير ذلك من خلال الضميمة الجزئية للعملية أو عن طريق تركيب أغطية توفر سرعة هواء عالية بما فيه الكفاية عبر موضع اللحام لضمان التقاط الأبخرة.

يجب إيلاء اهتمام خاص للتهوية في لحام المعادن غير الحديدية وبعض سبائك الفولاذ ، وكذلك للحماية من مخاطر الأوزون وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد النيتروجين التي قد تتشكل. تتوفر بسهولة أنظمة التهوية المحمولة وكذلك الثابتة. بشكل عام ، لا ينبغي إعادة تدوير الهواء المنبعث. يجب إعادة تدويره فقط في حالة عدم وجود مستويات خطرة من الأوزون أو الغازات السامة الأخرى ويتم ترشيح هواء العادم من خلال مرشح عالي الكفاءة.

مع لحام الحزمة الإلكترونية وإذا كانت المواد الملحومة ذات طبيعة سامة (على سبيل المثال ، البريليوم والبلوتونيوم وما إلى ذلك) ، يجب توخي الحذر لحماية المشغل من أي سحابة غبار عند فتح الغرفة.

عندما يكون هناك خطر على الصحة من الأبخرة السامة (مثل الرصاص) ويكون تهوية العادم المحلي غير عملي - على سبيل المثال ، عندما يتم هدم الهياكل المطلية بالرصاص عن طريق قطع اللهب - يكون استخدام معدات حماية الجهاز التنفسي أمرًا ضروريًا. في مثل هذه الظروف ، يجب ارتداء جهاز تنفس كامل الوجه ذو كفاءة عالية أو جهاز تنفس منقى الهواء يعمل بالضغط الإيجابي عالي الكفاءة (PAPR). من الضروري وجود مستوى عالٍ من صيانة المحرك والبطارية ، خاصةً مع جهاز التنفس الصناعي الأصلي عالي الكفاءة ذو الضغط الإيجابي. يجب تشجيع استخدام أجهزة التنفس بخطوط الهواء المضغوط ذات الضغط الإيجابي حيثما يتوفر إمداد مناسب من الهواء المضغوط بجودة التنفس. عندما يتم ارتداء معدات حماية الجهاز التنفسي ، يجب مراجعة سلامة مكان العمل لتحديد ما إذا كانت الاحتياطات الإضافية ضرورية ، مع مراعاة الرؤية المحدودة وإمكانيات التشابك وما إلى ذلك للأشخاص الذين يرتدون معدات حماية الجهاز التنفسي.

حمى الأبخرة المعدنية

تظهر حمى الأبخرة المعدنية بشكل شائع في العمال المعرضين لأبخرة الزنك في عملية الجلفنة أو الصفيح ، وفي تأسيس النحاس ، وفي لحام المعدن المجلفن وفي عمليات التعدين أو رش المعادن ، وكذلك من التعرض لمعادن أخرى مثل النحاس ، المنغنيز والحديد. يحدث في العمال الجدد وأولئك الذين يعودون إلى العمل بعد عطلة نهاية الأسبوع أو عطلة توقف. إنها حالة حادة تحدث بعد عدة ساعات من الاستنشاق الأولي لجزيئات المعدن أو أكاسيده. يبدأ بطعم سيئ في الفم يليه جفاف وتهيج في الغشاء المخاطي في الجهاز التنفسي مما يؤدي إلى السعال وضيق التنفس في بعض الأحيان و "ضيق" في الصدر. قد يترافق ذلك مع غثيان وصداع ، وبعد حوالي 10 إلى 12 ساعة من التعرض ، قشعريرة وحمى قد تكون شديدة جدًا. تستمر هذه عدة ساعات ويتبعها التعرق والنوم وغالبًا ما يحدث بوال وإسهال. لا يوجد علاج محدد ، وعادة ما يكتمل التعافي في غضون 24 ساعة تقريبًا دون أي بقايا. يمكن منعه عن طريق الحفاظ على التعرض للأبخرة المعدنية المخالفة بشكل جيد ضمن المستويات الموصى بها من خلال استخدام تهوية العادم المحلي الفعال.

الأماكن الضيقة

للدخول إلى الأماكن الضيقة ، قد يكون هناك خطر من أن يكون الغلاف الجوي متفجرًا أو سامًا أو يعاني من نقص الأكسجين أو مزيجًا مما سبق. يجب أن يتم اعتماد أي مساحة ضيقة من هذا القبيل من قبل شخص مسؤول على أنها آمنة للدخول والعمل مع القوس أو اللهب. قد يكون برنامج الدخول إلى الأماكن المحصورة ، بما في ذلك نظام تصريح الدخول ، مطلوبًا ويوصى به بشدة للعمل الذي يجب تنفيذه في الأماكن التي لا يتم إنشاؤها عادةً للإشغال المستمر. تشمل الأمثلة ، على سبيل المثال لا الحصر ، غرف التفتيش ، والأقبية ، وحاملات السفن وما شابه ذلك. تعتبر تهوية الأماكن الضيقة أمرًا بالغ الأهمية ، لأن اللحام بالغاز لا ينتج عنه ملوثات محمولة بالهواء فحسب ، بل يستخدم أيضًا الأكسجين. يمكن لعمليات اللحام بالقوس المحمي بالغاز أن تقلل من محتوى الأكسجين في الهواء. (انظر الشكل 2.)

الشكل 2. اللحام في مكان مغلق

SF جيلمان

ضجيج

تعتبر الضوضاء من المخاطر في العديد من عمليات اللحام ، بما في ذلك اللحام بالبلازما وبعض أنواع آلات اللحام بالمقاومة واللحام بالغاز. في اللحام بالبلازما ، يتم إخراج نفاثة البلازما بسرعات عالية جدًا ، مما ينتج عنه ضوضاء شديدة (تصل إلى 90 ديسيبل) ، خاصة في نطاقات التردد العالي. يؤدي استخدام الهواء المضغوط لنفخ الغبار أيضًا إلى حدوث مستويات عالية من الضوضاء. لمنع الإضرار بحاسة السمع ، يجب ارتداء سدادات الأذن أو غطاء الرأس ، كما يجب وضع برنامج للحفاظ على السمع ، بما في ذلك فحوصات قياس السمع (القدرة السمعية) وتدريب الموظفين.

إشعاعات أيونية

في ورش اللحام حيث يتم فحص اللحامات إشعاعيًا باستخدام معدات الأشعة السينية أو أشعة جاما ، يجب مراعاة إشعارات التحذير المعتادة والتعليمات بدقة. يجب إبقاء العمال على مسافة آمنة من هذه المعدات. يجب التعامل مع المصادر المشعة فقط بالأدوات الخاصة المطلوبة وتخضع للاحتياطات الخاصة.

يجب اتباع اللوائح المحلية والحكومية. انظر الفصل إشعاع مؤين في مكان آخر في هذا موسوعة.

يجب تزويد درع كافي بلحام بالحزمة الإلكترونية لمنع الأشعة السينية من اختراق جدران ونوافذ الغرفة. يجب تشبيك أي أجزاء من الماكينة توفر دروعًا ضد الأشعة السينية بحيث لا يمكن تنشيط الجهاز إلا إذا كانت في موضعها. يجب فحص الآلات في وقت التثبيت بحثًا عن تسربات إشعاع الأشعة السينية ، وبشكل منتظم بعد ذلك.

مخاطر أخرى

تحتوي آلات اللحام بالمقاومة على قطب كهربائي واحد على الأقل يتحرك بقوة كبيرة. إذا تم تشغيل الآلة أثناء وجود إصبع أو يد بين الأقطاب الكهربائية ، فسوف ينتج عن ذلك تكسير شديد. حيثما أمكن ، يجب ابتكار وسائل حراسة مناسبة لحماية المشغل. يمكن التقليل من الجروح والتمزقات عن طريق إزالة الحواف الأولية وارتداء القفازات الواقية أو القفازات.

يجب استخدام إجراءات الإغلاق / الوسم عند صيانة أو إصلاح الآلات المزودة بمصادر كهربائية أو ميكانيكية أو غيرها من مصادر الطاقة.

عند إزالة الخبث من اللحامات عن طريق التقطيع وما إلى ذلك ، يجب حماية العينين بواسطة نظارات واقية أو بوسائل أخرى.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 21: 40

المخارط

مقتبس من الطبعة الثالثة ، موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

يتضح الجزء المهم الذي تلعبه المخارط في ورش تصنيع المعادن بشكل أفضل من خلال حقيقة أن 90 إلى 95٪ من الخراطة (نجارة معدنية) التي يتم إنتاجها في صناعة الصمامات والتجهيزات تأتي من المخارط. حوالي عُشر الحوادث المبلغ عنها في هذه الصناعة ناتجة عن المخارط ؛ هذا يتوافق مع ثلث جميع حوادث الآلات. وفقًا لدراسة تواتر الحوادث النسبي لكل وحدة آلة تم إجراؤها في مصنع لتصنيع الأجزاء الصغيرة الدقيقة والمعدات الكهربائية ، تحتل المخارط المرتبة الخامسة بعد آلات النجارة ، ومناشير قطع المعادن ، ومكابس الطاقة وآلات الحفر. لذلك فإن الحاجة إلى تدابير وقائية على المخارط أمر لا شك فيه.

الدوران هو عملية آلية يتم فيها تقليل قطر المادة بواسطة أداة ذات حافة تقطيع خاصة. يتم إنتاج حركة القطع عن طريق تدوير قطعة العمل ، ويتم إنتاج حركات التغذية والقطع بواسطة الأداة. من خلال تغيير هذه الحركات الأساسية الثلاث ، وأيضًا عن طريق اختيار الأدوات والهندسة المتطورة المناسبة للأداة ، من الممكن التأثير على معدل إزالة المخزون وجودة السطح وشكل الرقاقة المتكونة وتآكل الأداة.

هيكل المخارط

تتكون المخرطة النموذجية من:

سرير أو قاعدة مع انزلاقات آلية للسرج وغراب الذيل
غراب رأس مثبت على السرير ، مع عمود دوران وظرف
علبة تروس تغذية متصلة بمقدمة السرير لنقل حركة التغذية كدالة لسرعة القطع من خلال المسمار اللولبي أو عمود التغذية والمئزر إلى السرج
سرج (أو عربة) يحمل الشريحة المتقاطعة التي تؤدي حركة العبور
عمود أدوات مثبت على الشريحة المتقاطعة (انظر الشكل 1).

الشكل 1. المخارط والآلات المماثلة

يمكن أن يتنوع هذا النموذج الأساسي للمخرطة بشكل لا نهائي ، من الماكينة العامة إلى المخرطة الأوتوماتيكية الخاصة المصممة لنوع واحد من العمل فقط.

أهم أنواع المخرطة هي كما يلي:

مخرطة مركزية. هذه هي آلة الخراطة الأكثر استخدامًا. يتوافق مع النموذج الأساسي مع محور الدوران الأفقي. يتم العمل بين المراكز ، بواسطة غطاء أو ظرف.
مخرطة متعددة الأدوات. يتيح ذلك استخدام العديد من الأدوات في نفس الوقت.
مخرطة البرج ، مخرطة الكابستان. تتيح الآلات من هذا النوع إمكانية تشكيل قطعة العمل بواسطة عدة أدوات يتم تعشيقها واحدة تلو الأخرى. يتم تثبيت الأدوات في البرج ، والذي يدور لإحضارها إلى موضع القطع. تكون الأبراج عمومًا من النوع القرصي أو التاجي ، ولكن هناك أيضًا مخارط من نوع الأسطوانة.
نسخ المخارط. يتم نقل الشكل المطلوب عن طريق التحكم في التتبع من قالب إلى العمل.
مخرطة أوتوماتيكية. العمليات المختلفة ، بما في ذلك تغيير العمل ، مؤتمتة. هناك شريط آلي وأوتوماتيكي رمي.
مخرطة عمودية (طاحونة مملة وخراطة). يدور العمل حول محور عمودي ؛ يتم تثبيته على طاولة دوارة أفقية. يستخدم هذا النوع من الآلات بشكل عام لتصنيع المسبوكات والمطروقات الكبيرة.
مخارط NC و CNC. يمكن تجهيز جميع الآلات المذكورة أعلاه بنظام التحكم العددي (NC) أو نظام التحكم العددي بمساعدة الكمبيوتر (CNC). والنتيجة هي آلة شبه مؤتمتة أو آلية بالكامل يمكن استخدامها عالميًا ، وذلك بفضل التنوع الكبير وسهولة البرمجة لنظام التحكم.

من المحتمل أن يركز التطوير المستقبلي للمخرطة على أنظمة التحكم. سيتم استبدال ضوابط الاتصال بشكل متزايد بأنظمة التحكم الإلكترونية. فيما يتعلق بالأخير ، هناك اتجاه في التطور من عناصر التحكم المبرمجة بالاستيفاء إلى عناصر التحكم المبرمجة بالذاكرة. من المتوقع على المدى الطويل أن يميل استخدام أجهزة الكمبيوتر ذات الكفاءة العالية إلى تحسين عملية المعالجة.

الحوادث

تحدث حوادث المخرطة بشكل عام بسبب:

تجاهل لوائح السلامة عند تثبيت الآلات في ورش العمل (على سبيل المثال ، عدم وجود مساحة كافية بين الآلات ، وعدم وجود مفتاح فصل الطاقة لكل آلة)
الحراس المفقودون أو عدم وجود أجهزة مساعدة (حدثت إصابات خطيرة للعمال الذين حاولوا كسر محور دوران مخارطهم عن طريق الضغط على إحدى أيديهم ضد بكرات الحزام غير المحروسة وعلى المشغلين الذين قاموا عن غير قصد باستخدام أذرع القابض غير المحمية أو الدواسات ؛ الإصابات الناجمة عن تحدث أيضًا رقائق متطايرة بسبب عدم وجود أغطية مفصلية أو منزلقة)
عناصر التحكم غير الموجودة في مكان مناسب (على سبيل المثال ، يمكن اختراق يد المخلب بواسطة مركز غراب الذيل إذا كانت الدواسة التي تتحكم في الظرف مخطئة بالنسبة للدواسة التي تتحكم في الدائرة الهيدروليكية لحركة مركز غراب الذيل)
ظروف العمل المعاكسة (أي أوجه القصور من وجهة نظر علم وظائف الأعضاء المهنية)
عدم وجود معدات الوقاية الشخصية أو ارتداء ملابس العمل غير المناسبة (حدثت إصابات خطيرة وحتى مميتة لمشغلي المخرطة الذين كانوا يرتدون ملابس فضفاضة أو لديهم شعر طويل يتدلى بحرية)
تعليمات غير كافية للأفراد (أصيب أحد المتدربين بجروح قاتلة عندما قدم عمودًا قصيرًا تم تثبيته بين المراكز وتدويره بواسطة ناقل مرفوع على أنف المغزل وواحد مستقيم على العمود ؛ استولى حامل المخرطة على كمه الأيسر ، والذي تم لفه حول الشغل ، وسحب المتدرب بعنف إلى المخرطة)
تنظيم العمل السيئ الذي أدى إلى استخدام معدات غير مناسبة (على سبيل المثال ، تم تشكيل قضيب طويل على مخرطة إنتاج تقليدية ؛ كانت طويلة جدًا بالنسبة لهذه المخرطة ، وتوقعت أكثر من متر واحد بعد غراب الرأس ؛ علاوة على ذلك ، كانت فتحة الظرف أيضًا كبيرة للقضيب وتم تشكيلها عن طريق إدخال أسافين خشبية ؛ عندما بدأ مغزل المخرطة بالدوران ، ثني طرف القضيب الحر بزاوية 1 درجة وضرب رأس المشغل ؛ توفي المشغل خلال الليلة التالية)
عناصر الآلة المعيبة (على سبيل المثال ، قد يتسبب دبوس ناقل فضفاض في القابض في بدء دوران مغزل المخرطة أثناء قيام المشغل بضبط قطعة العمل في ظرف الظرف).

الوقاية من الحوادث

يبدأ منع حوادث المخرطة في مرحلة التصميم. يجب أن يولي المصممون اهتمامًا خاصًا لعناصر التحكم والنقل.

عناصر التحكم

يجب أن تكون كل مخرطة مجهزة بمفتاح لفصل الطاقة (أو عزل) بحيث يمكن تنفيذ أعمال الصيانة والإصلاح بأمان. يجب أن يقوم هذا المفتاح بفصل التيار عن جميع الأقطاب ، وقطع الطاقة الهوائية والهيدروليكية بشكل موثوق به وتنفيس الدوائر. في الأجهزة الكبيرة ، يجب أن يكون مفتاح الفصل مصممًا بحيث يمكن قفله في موضعه الخارجي - وهو إجراء أمان ضد إعادة الاتصال العرضي.

يجب أن يكون تخطيط أدوات التحكم في الماكينة بحيث يمكن للمشغل تمييزها والوصول إليها بسهولة ، وأن التلاعب بها لا يمثل أي خطر. هذا يعني أنه لا يجب أبدًا ترتيب عناصر التحكم في نقاط لا يمكن الوصول إليها إلا بتمرير اليد فوق منطقة عمل الماكينة أو حيث يمكن أن تصطدم برقائق متطايرة.

يجب اختيار وتركيب المفاتيح التي تراقب الواقيات وتشابكها مع محرك الآلة بطريقة تؤدي إلى فتح الدائرة بشكل إيجابي بمجرد نقل الحارس من موقع الحماية الخاص به.

يجب أن تتسبب أجهزة التوقف في حالات الطوارئ في التوقف الفوري للحركة الخطرة. يجب تصميمها وتحديد موقعها بطريقة يمكن للعامل المهدّد تشغيلها بسهولة. يجب الوصول بسهولة إلى أزرار التوقف في حالات الطوارئ ويجب أن تكون باللون الأحمر.

يجب حراسة عناصر تشغيل معدات التحكم التي قد تتسبب في حدوث حركة خطرة للماكينة وذلك لاستبعاد أي عملية غير مقصودة. على سبيل المثال ، يجب أن يتم تزويد القابض الذي يعمل على أذرع التعشيق على غراب الرأس والمئزر بأجهزة أو شاشات قفل أمان. يمكن جعل زر الضغط آمنًا عن طريق وضعه في فترة راحة أو بتغطيته برقبة واقية.

يجب تصميم أدوات التحكم التي يتم تشغيلها يدويًا وتحديد موقعها بحيث تتوافق حركة اليد مع حركة الماكينة التي يتم التحكم فيها.

يجب تحديد الضوابط بعلامات يمكن قراءتها وفهمها بسهولة. لتجنب سوء الفهم والصعوبات اللغوية ، من المستحسن استخدام الرموز.

عناصر الإرسال

يجب تغطية جميع عناصر النقل المتحركة (الأحزمة ، البكرات ، التروس) بواقيات. يمكن تقديم مساهمة مهمة للوقاية من حوادث المخرطة من قبل الأشخاص المسؤولين عن تركيب الماكينة. يجب تركيب المخارط بحيث لا يعيق المشغلون عن رعايتها بعضهم البعض أو يعرضونها للخطر. يجب ألا يدير المشغلون ظهورهم تجاه الممرات. يجب تركيب حواجز واقية حيث تكون أماكن العمل أو الممرات المجاورة في نطاق رقائق الطيران.

يجب تحديد الممرات بوضوح. يجب ترك مساحة كافية لمعدات مناولة المواد وتكديس قطع العمل وصناديق الأدوات. يجب ألا تبرز أدلة شريط الأسهم في الممرات.

يجب عزل الأرضية التي يقف عليها المشغل ضد البرد. يجب الحرص على أن لا يشكل العزل أي عائق ، ويجب ألا تصبح الأرضيات زلقة حتى عند تغطيتها بفيلم من الزيت.

يجب تركيب الأنابيب والمواسير بطريقة لا تصبح عوائق. يجب تجنب التركيبات المؤقتة.

يجب توجيه إجراءات هندسة السلامة في أرضية الورشة بشكل خاص في النقاط التالية:

يجب موازنة تركيبات العمل (الواجهات ، الخراطيش ، الأطواق) ديناميكيًا قبل الاستخدام
يجب تحديد السرعة القصوى المسموح بها للظرف على الظرف من قبل الشركة المصنعة واحترامها من قبل مشغل المخرطة
عند استخدام خراطيش التمرير ، يجب التأكد من أنه لا يمكن فصل الفكين عند بدء تشغيل المخرطة
يجب تصميم خراطيش من هذا النوع بحيث لا يمكن نزع المفتاح قبل تأمين الفكين. يجب أن تكون مفاتيح الظرف بشكل عام مصممة بحيث يستحيل تركها في ظرف الظرف.

من المهم توفير معدات الرفع المساعدة لتسهيل تركيب وإزالة الخراطيش الثقيلة وألواح الواجهة. لمنع الخراطيش من الخروج من المغزل عندما يتم كبح المخرطة فجأة ، يجب أن تكون مثبتة بإحكام. يمكن تحقيق ذلك عن طريق وضع صمولة تثبيت بخيط يسار على أنف المغزل ، باستخدام أداة توصيل سريعة الحركة "Camlock" ، عن طريق تركيب ظرف بمفتاح قفل أو عن طريق تأمينه بحلقة قفل من جزأين.

عند استخدام تركيبات تثبيت العمل التي تعمل بالطاقة ، مثل الخراطيش التي تعمل هيدروليكيًا والأطواق ومراكز غراب الذيل ، يجب اتخاذ التدابير التي تجعل من المستحيل إدخال اليدين في منطقة الخطر الخاصة بإغلاق التركيبات. يمكن تحقيق ذلك من خلال قصر حركة عنصر التثبيت على 6 مم ، عن طريق اختيار موقع أدوات التحكم في deadman لاستبعاد إدخال اليدين في منطقة الخطر أو من خلال توفير واقي متحرك يجب إغلاقه قبل التثبيت يمكن أن تبدأ الحركة.

إذا كان بدء تشغيل المخرطة أثناء فتح فكي الظرف يمثل خطرًا ، فيجب أن تكون الماكينة مجهزة بجهاز يمنع دوران المغزل قبل إغلاق الفكين. يجب ألا يتسبب غياب الطاقة في فتح أو إغلاق وحدة تثبيت العمل التي تعمل بالطاقة.

إذا تضاءلت قوة إمساك ظرف الطاقة ، فيجب إيقاف دوران المغزل ، ويجب أن يكون من المستحيل بدء المغزل. يجب ألا يؤدي عكس اتجاه الإمساك من الداخل إلى الخارج (أو العكس) أثناء دوران المغزل إلى إخراج الظرف من المغزل. يجب أن تكون إزالة تركيبات التثبيت من المغزل ممكنًا فقط عندما يتوقف المغزل عن الدوران.

عند معالجة مخزون شريط التشغيل ، يجب أن يتم إحاطة الجزء البارز خارج المخرطة بواسطة أدلة شريط المخزون. يجب حماية أوزان تغذية القضبان بأغطية مفصلية تمتد إلى الأرضية.

حاملات

لمنع الحوادث الخطيرة - على وجه الخصوص ، عند حفظ العمل في مخرطة - يجب عدم استخدام ناقلات غير محمية. يجب استخدام حامل أمان مركزي ، أو يجب تركيب طوق واقٍ على ناقل تقليدي. من الممكن أيضًا استخدام ناقلات ذاتية القفل أو تزويد قرص الحامل بغطاء واقي.

منطقة عمل المخرطة

يجب حماية خراطيش المخرطة الشاملة بأغطية مفصلية. إذا أمكن ، يجب أن تكون الأغطية الواقية متشابكة مع دوائر محرك المغزل. يجب تسييج المطاحن العمودية للتثقيب والخراطة بقضبان أو ألواح لمنع الإصابة من الأجزاء الدوارة. لتمكين المشغل من مشاهدة عملية المعالجة بأمان ، يجب توفير منصات مع درابزين. في حالات معينة ، يمكن تثبيت كاميرات التلفزيون بحيث يمكن للمشغل مراقبة حافة الأداة وتغذية الأداة.

يجب أن تكون مناطق العمل للمخارط الأوتوماتيكية ، المخارط NC و CNC مغلقة بالكامل. يجب أن تحتوي حاويات الآلات الأوتوماتيكية بالكامل على فتحات يتم من خلالها إدخال المخزون المراد تشكيله ، ويتم إخراج الجزء المخروطي وإزالته من منطقة العمل. يجب ألا تشكل هذه الفتحات خطرًا عند مرور العمل من خلالها ، ويجب أن يكون من المستحيل الوصول من خلالها إلى منطقة الخطر.

يجب إحاطة مناطق العمل للمخارط شبه الأوتوماتيكية ، NC و CNC أثناء عملية التصنيع. تكون العبوات بشكل عام عبارة عن أغطية منزلقة مع مفاتيح حد ودائرة متشابكة.

يجب عدم تنفيذ العمليات التي تتطلب الوصول إلى منطقة العمل ، مثل تغيير العمل أو الأدوات والقياس وما إلى ذلك ، قبل إيقاف المخرطة بأمان. لا يعتبر إيقاف تشغيل محرك متغير السرعة بمثابة توقف آمن. يجب أن تحتوي الآلات المزودة بمثل هذه المحركات على أغطية واقية مقفلة لا يمكن فتحها قبل إيقاف الماكينة بأمان (على سبيل المثال ، عن طريق قطع مصدر طاقة محرك المغزل).

إذا كانت هناك حاجة إلى عمليات ضبط خاصة للأداة ، فيجب توفير التحكم البطيء الذي يتيح تعثر حركات معينة للماكينة أثناء فتح الغطاء الواقي. في مثل هذه الحالات ، يمكن حماية المشغل من خلال تصميمات دوائر خاصة (على سبيل المثال ، بالسماح بتعطيل حركة واحدة فقط في كل مرة). يمكن تحقيق ذلك باستخدام ضوابط ثنائية.

تحول الخردل

تعتبر الرقاقات الطويلة خطرة لأنها قد تتشابك مع الذراعين والساقين وتسبب إصابات خطيرة. يمكن تجنب الرقائق المستمرة والمحددة عن طريق اختيار سرعات القطع المناسبة والتغذية وسماكة الرقاقة أو باستخدام أدوات المخرطة مع قواطع الرقائق من المريء أو نوع الخطوة. يجب استخدام خطافات Swarf بمقبض وإبزيم لإزالة الرقائق.

توازن

يجب تصميم كل آلة بحيث تتيح الحصول على أقصى قدر من الإنتاج بأقل ضغط على المشغل. يمكن تحقيق ذلك من خلال تكييف الماكينة مع العامل.

يجب أن تؤخذ العوامل المريحة في الاعتبار عند تصميم واجهة المخرطة بين الإنسان والآلة. يتضمن تصميم مكان العمل العقلاني أيضًا توفير معدات المناولة الإضافية ، مثل مرفقات التحميل والتفريغ.

يجب وضع جميع عناصر التحكم داخل المجال الفسيولوجي أو في متناول كلتا اليدين. يجب وضع الضوابط بوضوح ويجب أن تكون منطقية للتشغيل. يجب تجنب أدوات التحكم التي يتم تشغيلها بواسطة الدواسات في الآلات التي يتم رعايتها بواسطة مشغلين دائمين.

أظهرت التجربة أن العمل الجيد يتم تنفيذه عندما يكون مكان العمل مصممًا لأوضاع الوقوف والجلوس. إذا كان على المشغل العمل واقفًا ، فيجب أن يُمنح إمكانية تغيير الموقف. تعتبر المقاعد المرنة في كثير من الحالات بمثابة راحة مرحب بها للقدم والساقين المتوترة.

يجب اتخاذ تدابير لخلق راحة حرارية مثالية ، مع مراعاة درجة حرارة الهواء والرطوبة النسبية وحركة الهواء والحرارة المشعة. يجب أن تكون الورشة جيدة التهوية. يجب أن تكون هناك أجهزة عادم محلية للقضاء على الانبعاث الغازي. عند معالجة مخزون القضبان ، يجب استخدام أنابيب توجيه ماصة للصوت.

يفضل أن يكون مكان العمل مزودًا بإضاءة موحدة ، مما يوفر مستوى مناسبًا من الإضاءة.

ملابس العمل والحماية الشخصية

يجب أن تكون الثياب محكمة الغلق ومزودة بأزرار أو مضغوطة على الرقبة. يجب أن تكون بدون جيوب للصدر ، ويجب أن تكون الأكمام محكمة الإغلاق عند الرسغين. يجب عدم ارتداء الأحزمة. يجب عدم ارتداء حلقات إصبع وأساور عند العمل على المخارط. يجب أن يكون لبس نظارات الأمان إلزامياً. عند تشكيل قطع العمل الثقيلة ، يجب ارتداء أحذية الأمان ذات أغطية الأصابع الفولاذية. يجب ارتداء القفازات الواقية عند جمع الخفافيش.

قادة الإيمان

تعتمد سلامة مشغل المخرطة إلى حد كبير على أساليب العمل. لذلك من المهم أن يتلقى تدريبًا نظريًا وعمليًا شاملاً لاكتساب المهارات وتطوير سلوك يوفر أفضل الضمانات الممكنة. يجب أن تصبح الوضعية الصحيحة والحركات الصحيحة والاختيار الصحيح والتعامل مع الأدوات أمرًا روتينيًا لدرجة أن المشغل يعمل بشكل صحيح حتى إذا كان تركيزه أو تركيزها قد خف مؤقتًا.

النقاط المهمة في برنامج التدريب هي الوضع المستقيم ، والتركيب الصحيح وإزالة الظرف والتثبيت الدقيق والآمن لقطع العمل. يجب ممارسة التمسك الصحيح للملفات والكاشطات والعمل الآمن بقطعة قماش كاشطة بشكل مكثف.

يجب أن يكون العمال على دراية جيدة بمخاطر الإصابة التي قد تحدث عند قياس العمل وفحص التعديلات وتنظيف المخارط.

الصيانة

يجب صيانة المخارط وتشحيمها بانتظام. يجب تصحيح العيوب على الفور. إذا كانت السلامة على المحك في حالة حدوث خطأ ، فيجب إيقاف تشغيل الماكينة حتى يتم اتخاذ الإجراء التصحيحي.

يجب إجراء أعمال الإصلاح والصيانة فقط بعد عزل الماكينة عن مصدر الطاقة

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 21: 58

طحن وتلميع

مقتبس من الطبعة الثالثة ، موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

يشتمل الطحن عمومًا على استخدام مادة كاشطة ملزمة لتآكل أجزاء من قطعة العمل. الهدف هو إعطاء العمل شكلاً معينًا أو تصحيح أبعاده أو زيادة نعومة السطح أو تحسين حدة حواف القطع. تشمل الأمثلة إزالة الحواف الخشنة من المسبك المصبوب ، وإزالة القشور السطحية من المعادن قبل الحدادة أو اللحام وإزالة حواف الأجزاء في ورش الألواح المعدنية والآلات. يستخدم التلميع لإزالة عيوب السطح مثل علامات الأدوات. لا يزيل التلميع المعدن ، ولكنه يستخدم مادة كاشطة ناعمة ممزوجة بقاعدة من الشمع أو الشحوم لإنتاج سطح شديد اللمعان.

يعتبر الطحن هو الأكثر شمولاً وتنوعًا من بين جميع طرق المعالجة ويتم استخدامه في العديد من المواد - في الغالب الحديد والصلب ولكن أيضًا معادن أخرى ، والخشب ، والبلاستيك ، والحجر ، والزجاج ، والفخار ، وما إلى ذلك. يشمل المصطلح طرقًا أخرى لإنتاج أسطح ناعمة ولامعة جدًا ، مثل التلميع ، والشحذ ، والشحذ ، واللف.

الأدوات المستخدمة هي عجلات ذات أبعاد مختلفة ، وشرائح الطحن ، ونقاط الطحن ، وأحجار الشحذ ، والملفات ، وعجلات التلميع ، والأحزمة ، والأقراص ، وما إلى ذلك. في عجلات الطحن وما شابه ، يتم تثبيت المادة الكاشطة معًا بواسطة عوامل ربط لتشكيل جسم صلب مسامي بشكل عام. في حالة الأحزمة الكاشطة ، يقوم عامل الربط بتثبيت المادة الكاشطة بمادة أساسية مرنة. عجلات التلميع مصنوعة من القطن أو أقراص نسيجية أخرى مخيطة معًا.

المواد الكاشطة الطبيعية - اكسيد الالمونيوم الطبيعي أو الصنفرة (أكاسيد الألومنيوم) ، الماس ، الحجر الرملي ، الصوان والعقيق - تم استبدالها إلى حد كبير بمواد كاشطة صناعية بما في ذلك أكسيد الألومنيوم (الألومينا المنصهرة) وكربيد السيليكون (الكربوراندوم) والماس الصناعي. كما يتم استخدام عدد من المواد ذات الحبيبات الدقيقة مثل الطباشير ، الخفاف ، طرابلس ، معجون القصدير وأكسيد الحديد ، خاصة للتلميع والتلميع.

يستخدم أكسيد الألومنيوم على نطاق واسع في عجلات الطحن ، يليه كربيد السيليكون. يستخدم الماس الطبيعي والاصطناعي في تطبيقات خاصة مهمة. يستخدم أكسيد الألومنيوم وكربيد السيليكون والصنفرة والعقيق والصوان في أحزمة الطحن والتلميع.

يتم استخدام عوامل الترابط العضوية وغير العضوية في عجلات الطحن. النوع الرئيسي من الروابط غير العضوية هو السيليكات والمغنسيت المزجج. من بين عوامل الترابط العضوية البارزة راتنج الفينول أو اليوريا فورمالدهايد والمطاط واللك. عوامل الترابط المزجج والراتنج الفينول يسيطران تمامًا على مجموعاتهم الخاصة. يمكن أيضًا أن تكون عجلات طحن الماس مستعبدة من المعدن. تعطي عوامل الترابط المختلفة للعجلات خصائص طحن مختلفة ، فضلاً عن خصائص مختلفة فيما يتعلق بالسلامة.

تتكون أحزمة وأقراص الكشط والتلميع من قاعدة مرنة من الورق أو القماش تلتصق بها المادة الكاشطة بواسطة مادة لاصقة طبيعية أو صناعية.

يتم استخدام آلات مختلفة لأنواع مختلفة من العمليات ، مثل طحن السطح والطحن الأسطواني (بما في ذلك بدون مركز) والطحن الداخلي والطحن الخشن والقطع. النوعان الرئيسيان هما: تلك التي يتم فيها تحريك المطحنة أو العمل يدويًا والآلات ذات الأعلاف الميكانيكية والخراطيش. تشمل أنواع المعدات الشائعة: المطاحن السطحية ؛ المطاحن من نوع الركيزة ، والتلميع ، والمخازن المؤقتة ؛ مطاحن وتلميع القرص. المطاحن الداخلية آلات قطع جلخ ؛ ملمعات الحزام المطاحن المحمولة وأجهزة التلميع والمخازن المؤقتة ؛ والعديد من أدوات التلميع والمخازن المؤقتة.

الأخطار والوقاية منها

انفجار

تتمثل مخاطر الإصابة الرئيسية في استخدام عجلات الطحن في أن العجلة قد تنفجر أثناء الطحن. عادة ، تعمل عجلات الطحن بسرعات عالية. هناك اتجاه نحو سرعات متزايدة باستمرار. معظم الدول الصناعية لديها لوائح تحد من السرعات القصوى التي يمكن بها تشغيل أنواع مختلفة من عجلات الطحن.

التدبير الوقائي الأساسي هو جعل عجلة الطحن قوية قدر الإمكان ؛ طبيعة عامل الترابط هي الأهم. تعتبر العجلات ذات الروابط العضوية ، ولا سيما الراتينج الفينولي ، أقوى من العجلات ذات الروابط غير العضوية وأكثر مقاومة للتأثيرات. قد يُسمح بسرعات محيطية عالية للعجلات ذات الروابط العضوية.

غالبًا ما تشتمل العجلات عالية السرعة على أنواع مختلفة من التعزيزات. على سبيل المثال ، تم تجهيز بعض عجلات الأكواب بمحاور فولاذية لزيادة قوتها. أثناء الدوران ، يتطور الضغط الرئيسي حول الفتحة المركزية. لتقوية العجلة ، فإن الجزء المحيط بالفتحة المركزية ، والذي لا يشارك في عملية الطحن ، يمكن أن يكون مصنوعًا من مادة قوية بشكل خاص غير مناسبة للطحن. يتم استخدام العجلات الكبيرة ذات القسم المركزي المقوى بهذه الطريقة بشكل خاص في أعمال الصلب لطحن الألواح والكتل وما شابه ذلك بسرعات تصل إلى 80 م / ث.

ومع ذلك ، فإن الطريقة الأكثر شيوعًا لتقوية عجلات الطحن هي تضمين نسيج الألياف الزجاجية في بنائها. قد تشتمل العجلات الرقيقة ، مثل تلك المستخدمة في القطع ، على نسيج من الألياف الزجاجية في المركز أو في كل جانب ، بينما تحتوي العجلات السميكة على عدد من طبقات القماش اعتمادًا على سمك العجلة.

باستثناء بعض عجلات الطحن ذات الأبعاد الصغيرة ، يجب أن تخضع جميع العجلات أو عينات إحصائية منها لاختبارات السرعة من قبل الشركة المصنعة. في الاختبارات ، يتم تشغيل العجلات على مدى فترة معينة بسرعة تتجاوز تلك المسموح بها في الطحن. تختلف لوائح الاختبار من بلد إلى آخر ، ولكن عادةً ما يجب اختبار العجلة بسرعة تزيد بنسبة 50٪ عن سرعة العمل. في بعض البلدان ، تتطلب اللوائح اختبارًا خاصًا للعجلات التي تعمل بسرعات أعلى من المعتاد في معهد اختبار مركزي. قد يقوم المعهد أيضًا بقطع عينات من العجلة والتحقيق في خصائصها الفيزيائية. تخضع عجلات القطع لاختبارات تأثير معينة واختبارات الانحناء وما إلى ذلك. تلتزم الشركة المصنعة أيضًا بالتأكد من أن عجلة الطحن متوازنة جيدًا قبل التسليم.

قد يتسبب انفجار عجلة الطحن في حدوث إصابات مميتة أو خطيرة جدًا لأي شخص في الجوار وإلحاق أضرار جسيمة بالمصنع أو المباني. على الرغم من جميع الاحتياطات التي اتخذتها الشركات المصنعة ، فقد يستمر حدوث انفجارات أو كسور في العجلة ما لم يتم توخي الحذر المناسب في استخدامها. تشمل الإجراءات الاحترازية ما يلي:

المناولة والتخزين. قد تتلف العجلة أو تتشقق أثناء النقل أو المناولة. قد تهاجم الرطوبة عامل الترابط في عجلات الراتنج الفينولية ، مما يقلل في النهاية من قوتها. قد تكون العجلات المزججة حساسة للتغيرات المتكررة في درجات الحرارة. قد تؤدي الرطوبة التي يتم امتصاصها بشكل غير منتظم إلى إخراج العجلة من التوازن. وبالتالي ، فمن الأهمية بمكان أن يتم التعامل مع العجلات بعناية في جميع المراحل وحفظها بطريقة منظمة في مكان جاف ومحمي.
التحقق من وجود شقوق. يجب فحص العجلة الجديدة للتأكد من أنها غير تالفة وجافة ، وذلك ببساطة عن طريق النقر بمطرقة خشبية. ستعطي العجلة المزججة الخالية من العيوب حلقة واضحة ، بينما ستعطي العجلة الملتصقة العضوية نغمة رنين أقل ؛ ولكن يمكن تمييز أي منهما عن الصوت المتصدع للعجلة المعيبة. في حالة الشك ، يجب عدم استخدام العجلة ويجب استشارة المورد.
الاختبار. قبل تشغيل العجلة الجديدة ، يجب اختبارها بأقصى سرعة مع مراعاة الاحتياطات اللازمة. بعد الطحن الرطب ، يجب تشغيل العجلة في وضع الخمول لإخراج الماء ؛ وإلا فقد يتجمع الماء في الجزء السفلي من العجلة ويسبب اختلالًا في التوازن ، مما قد يؤدي إلى انفجار عند استخدام العجلة في المرة التالية.
تصاعد. تحدث الحوادث والكسر عندما يتم تثبيت عجلات الطحن على جهاز غير مناسب - على سبيل المثال ، على أطراف مغزل لآلات التلميع. يجب أن يكون قطر المغزل مناسبًا ولكن ليس كبيرًا بما يكفي لتوسيع الفتحة المركزية للعجلة ؛ يجب ألا يقل قطر الفلنجات عن ثلث قطر العجلة وأن تكون مصنوعة من الفولاذ الطري أو من مادة مماثلة.
سرعة. لا يجوز في أي ظرف من الظروف تجاوز الحد الأقصى لسرعة التشغيل المسموح بها والمحددة من قبل الشركات المصنعة. يجب تثبيت إشعار يشير إلى سرعة المغزل على جميع آلات الطحن ، ويجب تمييز العجلة بأقصى سرعة محيطية مسموح بها وعدد الدورات المقابل لعجلة جديدة. يلزم اتخاذ احتياطات خاصة مع ماكينات الطحن متغيرة السرعة ولضمان ملاءمة العجلات ذات السرعات المناسبة المسموح بها في المطاحن المحمولة.
راحة العمل. حيثما كان ذلك ممكنًا ، يجب توفير مساند عمل مثبتة بشكل صارم وذات أبعاد مناسبة. يجب أن تكون قابلة للتعديل وأن تظل قريبة قدر الإمكان من العجلة لمنع المصيدة التي قد يتم فيها إجبار العمل على العجلة وكسرها أو ، على الأرجح ، الإمساك بيد المشغل وإصابته.
حراسة. يجب تزويد العجلات الكاشطة بواقيات قوية بما يكفي لاحتواء أجزاء عجلة الانفجار (انظر الشكل 1). بعض الدول لديها لوائح مفصلة فيما يتعلق بتصميم الحراس والمواد التي سيتم استخدامها. بشكل عام ، يجب تجنب الحديد الزهر والألمنيوم المصبوب. يجب أن تكون فتحة الطحن صغيرة قدر الإمكان ، وقد يلزم وجود قطعة أنف قابلة للتعديل. بشكل استثنائي ، عندما تمنع طبيعة العمل استخدام واقي ، يمكن استخدام حواف واقية خاصة أو خراطيش الأمان. يمكن أن تتسبب المغازل والنهايات المستدقة لآلات التلميع ذات النهايتين في حوادث تشابك ما لم يتم حمايتها بشكل فعال.

الشكل 1. عجلة جلخ مزججة جيدة الحراسة ومركبة في مطحنة سطحية وتعمل بسرعة محيطية تبلغ 33 م / ث

إصابات العين

يعتبر الغبار والمواد الكاشطة والحبوب والشظايا من المخاطر الشائعة على العين في جميع عمليات الطحن الجاف. تعتبر الحماية الفعالة للعين بواسطة النظارات الواقية أو النظارات الواقية الثابتة في الماكينة ضرورية ؛ تكون واقيات العين الثابتة مفيدة بشكل خاص عند استخدام العجلات بشكل متقطع - على سبيل المثال ، لطحن الأدوات.

نار

ينطوي طحن سبائك المغنيسيوم على مخاطر حريق عالية ما لم يتم اتخاذ احتياطات صارمة ضد الاشتعال العرضي وفي إزالة الغبار وغمره. معايير عالية من النظافة والصيانة مطلوبة في جميع مجاري العادم لمنع خطر نشوب حريق وكذلك للحفاظ على عمل التهوية بكفاءة. يعتبر غبار المنسوجات المنبعث من عمليات التلميع من مخاطر الحريق التي تتطلب تدبيرًا منزليًا جيدًا و تهوية العادم المحلي.

اهتزاز

تنطوي المطاحن المحمولة والقاعدة على خطر الإصابة بمتلازمة اهتزاز اليد والذراع (HAVS) ، والتي تُعرف أيضًا باسم "الإصبع الأبيض" من أبرز علاماتها. وتشمل التوصيات الحد من شدة ومدة التعرض ، وإعادة تصميم الأدوات ، ومعدات الحماية ، ومراقبة التعرض والصحة.

المخاطر الصحية

على الرغم من أن عجلات الطحن الحديثة لا تسبب بحد ذاتها خطرًا خطيرًا للسحار السيليسي المرتبط في الماضي بعجلات الحجر الرملي ، إلا أن غبار السيليكا شديد الخطورة قد لا يزال ينبعث من المواد التي يتم طحنها - على سبيل المثال ، مصبوبات الرمل. قد تحتوي بعض العجلات المربوطة بالراتنج على مواد مالئة تخلق غبارًا خطيرًا. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للراتنجات التي أساسها الفورمالديهايد أن تنبعث منها الفورمالديهايد أثناء الطحن. على أي حال ، فإن حجم الغبار الناتج عن الطحن يجعل كفاءة تهوية العادم المحلي ضرورية. من الصعب توفير عادم محلي للعجلات المحمولة ، على الرغم من تحقيق بعض النجاح في هذا الاتجاه باستخدام أنظمة التقاط منخفضة الحجم وعالية السرعة. يجب تجنب العمل المطول وتوفير معدات حماية الجهاز التنفسي إذا لزم الأمر. تهوية العادم مطلوبة أيضًا لمعظم عمليات صنفرة الحزام والتشطيب والتلميع والعمليات المماثلة. مع التلميع على وجه الخصوص ، يعتبر غبار النسيج القابل للاحتراق مصدر قلق كبير.

يجب توفير ملابس واقية ومرافق صحية وغسيل جيدة مع دش ، والإشراف الطبي مرغوب فيه ، خاصة بالنسبة للمطاحن المعدنية.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 22: 01

زيوت التشحيم الصناعية وسوائل تشغيل المعادن وزيوت السيارات

لم تكن الثورة الصناعية لتحدث لولا تطوير الزيوت الصناعية البترولية المكررة ومواد التشحيم وزيوت القطع والشحوم. قبل الاكتشاف في ستينيات القرن التاسع عشر أنه يمكن إنتاج مادة تشحيم فائقة عن طريق تقطير الزيت الخام في فراغ ، كانت الصناعة تعتمد على الزيوت والدهون الحيوانية التي تحدث بشكل طبيعي مثل شحم الخنزير وزيت الحيوانات المنوية للحيتان لتزييت الأجزاء المتحركة. كانت هذه الزيوت والمنتجات الحيوانية معرضة بشكل خاص للذوبان والأكسدة والانهيار من التعرض للحرارة والرطوبة الناتجة عن المحركات البخارية التي كانت تشغل جميع المعدات الصناعية تقريبًا في ذلك الوقت. استمر تطور المنتجات المكررة القائمة على البترول من أول زيوت التشحيم ، التي كانت تستخدم لتسمير الجلد ، إلى الزيوت الصناعية والشحوم الحديثة مع عمر خدمة أطول ، وخصائص تشحيم فائقة ومقاومة أفضل للتغيير في ظل درجات حرارة متفاوتة وظروف مناخية.

زيوت التشحيم الصناعية

تتطلب جميع الأجزاء المتحركة بالآلات والمعدات تزييتًا. على الرغم من أن التشحيم يمكن توفيره بواسطة مواد جافة مثل التفلون أو الجرافيت ، والتي تستخدم في أجزاء مثل محامل المحركات الكهربائية الصغيرة ، إلا أن الزيوت والشحوم هي أكثر مواد التشحيم شيوعًا. مع زيادة تعقيد الماكينة ، تصبح متطلبات مواد التشحيم وزيوت معالجة المعادن أكثر صرامة. تتراوح زيوت التشحيم الآن من الزيوت الشفافة والرقيقة جدًا المستخدمة لتزييت الأدوات الدقيقة ، إلى الزيوت السميكة التي تشبه القطران المستخدمة في التروس الكبيرة مثل تلك التي تدير مصانع الصلب. تُستخدم الزيوت ذات المتطلبات المحددة للغاية في كل من الأنظمة الهيدروليكية ولتشحيم أدوات الآلات الكبيرة التي تعمل بالكمبيوتر مثل تلك المستخدمة في صناعة الطيران لإنتاج أجزاء ذات تفاوتات شديدة للغاية. تُستخدم الزيوت والسوائل والشحوم الاصطناعية ومزيج من الزيوت التركيبية والزيوت البترولية ، حيث تكون هناك حاجة إلى إطالة عمر زيوت التشحيم ، مثل المحركات الكهربائية محكمة الغلق مدى الحياة ، حيث تؤدي زيادة الوقت بين تغيرات الزيت إلى تعويض الفرق في التكلفة ؛ حيث توجد نطاقات ضغط ودرجة حرارة ممتدة ، كما هو الحال في تطبيقات الفضاء ؛ أو حيث يكون من الصعب والمكلف إعادة استخدام المزلق.

زيوت صناعية

الزيوت الصناعية مثل زيوت المغزل وزيوت التشحيم وزيوت التروس والزيوت الهيدروليكية والتوربينية وسوائل ناقل الحركة مصممة لتلبية متطلبات فيزيائية وكيميائية محددة وللتشغيل دون تغيير ملحوظ لفترات طويلة في ظل ظروف مختلفة. يجب أن تلبي مواد التشحيم المستخدمة في الفضاء شروطًا جديدة تمامًا ، بما في ذلك النظافة والمتانة ومقاومة الإشعاع الكوني والقدرة على العمل في درجات حرارة شديدة البرودة والساخنة ، بدون جاذبية وفي فراغ.

تحتوي أجهزة النقل والتوربينات والأنظمة الهيدروليكية على سوائل تنقل القوة أو الطاقة وخزانات لحفظ السوائل ومضخات لنقل السوائل من مكان إلى آخر ومعدات مساعدة مثل الصمامات والأنابيب والمبردات والمرشحات. تتطلب الأنظمة الهيدروليكية وناقلات الحركة والتوربينات سوائل ذات لزوجة محددة واستقرار كيميائي لتعمل بسلاسة وتوفر النقل المتحكم فيه للطاقة. تشمل خصائص الزيوت الهيدروليكية والتوربينية الجيدة مؤشر اللزوجة العالية ، والاستقرار الحراري ، والعمر الطويل في أنظمة التدوير ، ومقاومة الترسبات ، والتشحيم العالي ، وقدرات مقاومة الرغوة ، والحماية من الصدأ ، والقابلية الجيدة للاستحلاب.

تم تصميم مواد تشحيم التروس لتشكيل أغشية قوية ومتينة توفر التشحيم بين التروس تحت الضغط الشديد. تشمل خصائص زيوت التروس الاستقرار الكيميائي الجيد ، وقابلية الاستحلاب ومقاومة زيادة اللزوجة وتكوين الرواسب. زيوت المغزل هي زيوت رفيعة ونظيفة للغاية وواضحة مع إضافات تزييت. تتمثل أهم خصائص زيوت الطرق - المستخدمة في تشحيم سطحين منزلقين مسطّحين حيث يوجد ضغط عالٍ وسرعة بطيئة - في التزليق والبراعة لمقاومة الضغط ومقاومة الضغط الشديد.

تجمع زيوت الأسطوانات والضاغط بين خصائص الزيوت الصناعية وزيوت السيارات. يجب أن تقاوم تراكم الرواسب ، وتعمل كعامل نقل حرارة (أسطوانات محرك الاحتراق الداخلي) ، وتوفر تزييتًا للأسطوانات والمكابس ، وتوفر مانع تسرب لمقاومة ضغط النفخ ، ولديها ثبات كيميائي وحراري (خاصة زيت مضخة التفريغ) ، مؤشر لزوجة عالية ويقاوم الغسيل المائي (الأسطوانات التي تعمل بالبخار) والتنظيف.

زيوت محركات السيارات

وضعت الشركات المصنعة لمحركات الاحتراق الداخلي والمنظمات ، مثل جمعية مهندسي السيارات (SAE) في الولايات المتحدة وكندا ، معايير أداء محددة لزيوت محركات السيارات. تخضع زيوت محركات البنزين والديزل لسلسلة من اختبارات الأداء لتحديد الاستقرار الكيميائي والحراري ، ومقاومة التآكل ، واللزوجة ، والحماية من التآكل ، والتشحيم ، والتنظيف ، وأداء درجات الحرارة العالية والمنخفضة. يتم تصنيفها بعد ذلك وفقًا لنظام رمز يسمح للمستهلكين بتحديد مدى ملاءمتها للاستخدام الشاق ودرجات الحرارة المختلفة ونطاقات اللزوجة.

زيوت محركات السيارات وناقل الحركة وعلب التروس مصممة بمؤشرات لزوجة عالية لمقاومة التغيرات في اللزوجة مع تغيرات درجات الحرارة. صُممت زيوت محركات السيارات خصيصًا لمقاومة الانهيار تحت الحرارة لأنها تعمل على تزييت محركات الاحتراق الداخلي. يجب ألا تكون زيوت محرك الاحتراق الداخلي كثيفة جدًا لتزييت الأجزاء المتحركة الداخلية عند بدء تشغيل المحرك في الطقس البارد ، كما يجب ألا تضعف نظرًا لارتفاع درجة حرارة المحرك عند التشغيل. يجب أن تقاوم تراكم الكربون على الصمامات والحلقات والأسطوانات وتكوين الأحماض أو الترسبات المسببة للتآكل من الرطوبة. تحتوي زيوت محركات السيارات على منظفات مصممة لتعليق جزيئات الكربون والتآكل المعدني بحيث يمكن تصفيتها أثناء دوران الزيت وعدم التراكم على أجزاء المحرك الداخلية وتسبب الضرر.

سوائل القطع

الأنواع الثلاثة لسوائل القطع المستخدمة في الصناعة هي الزيوت المعدنية والزيوت القابلة للذوبان والسوائل الاصطناعية. عادةً ما تكون زيوت القطع مزيجًا من زيوت معدنية عالية الجودة وعالية الثبات ذات لزوجة مختلفة مع إضافات لتوفير خصائص محددة اعتمادًا على نوع المادة التي يتم تشكيلها والعمل المنجز. سوائل القطع بالماء في الزيت القابلة للذوبان هي زيوت معدنية (أو زيوت اصطناعية) تحتوي على مستحلبات وإضافات خاصة بما في ذلك مزيلات الرغوة ومثبطات الصدأ والمنظفات ومبيدات الجراثيم ومبيدات الجراثيم. يتم تخفيفها بالماء بنسب متفاوتة قبل استخدامها. سوائل القطع الاصطناعية هي محاليل للسوائل غير البترولية والمواد المضافة والماء ، بدلاً من المستحلبات ، وبعضها مقاوم للحريق لتصنيع معادن معينة. تحتوي السوائل شبه الاصطناعية على 10 إلى 15٪ زيت معدني. تحتوي بعض السوائل الخاصة على كل من زيت التشحيم وخصائص سوائل القطع بسبب ميل السوائل إلى التسرب والاختلاط في بعض أدوات الماكينة مثل آلات اللولب الأوتوماتيكية متعددة المحاور.

تعتمد الخصائص المرغوبة لسوائل القطع على تكوين المعدن الذي يتم العمل عليه ، وأداة القطع المستخدمة ونوع عملية القطع أو التخطيط أو التشكيل التي يتم إجراؤها. تعمل سوائل القطع على تحسين وتعزيز عملية تشغيل المعادن عن طريق التبريد والتزييت (أي حماية حافة أداة القطع). على سبيل المثال ، عند العمل على معدن ناعم ينتج عنه الكثير من الحرارة ، فإن التبريد هو المعيار الأكثر أهمية. يتم توفير تبريد محسن باستخدام زيت خفيف (مثل الكيروسين) أو سائل قطع قائم على الماء. يتم توفير التحكم في الحافة المدمجة في أدوات القطع عن طريق إضافات مضادة للحام أو مقاومة للتآكل مثل مركبات الكبريت أو الكلور أو الفوسفور. يتم توفير التزليق ، وهو أمر مهم عند العمل على الفولاذ للتغلب على قابلية كبريتيد الحديد ، من خلال الدهون الاصطناعية والحيوانية أو إضافات زيت الحيوانات المنوية الكبريتية.

زيوت معالجة وتشغيل المعادن الأخرى

تم تصميم سوائل الطحن لتوفير التبريد ومنع تراكم المعادن على عجلات الطحن. تشمل خصائصها الاستقرار الحراري والكيميائي ، والحماية من الصدأ (السوائل القابلة للذوبان) ، ومنع الرواسب الصمغية عند التبخر ، ونقطة اشتعال آمنة للعمل المنجز.

تستخدم زيوت التبريد ، التي تتطلب ثباتًا عاليًا ، في معالجة المعادن للتحكم في تغير التركيب الجزيئي للصلب أثناء تبريده. يتم استخدام التبريد في زيت أخف لتصلب الأجزاء الفولاذية الصغيرة غير المكلفة. يتم استخدام معدل إخماد أبطأ لإنتاج فولاذ أدوات الماكينة الذي يكون صعبًا إلى حد ما من الخارج مع ضغط داخلي أقل. يستخدم زيت التبريد متعدد المراحل أو ذو فجوة لمعالجة الفولاذ عالي الكربون وسبائك الفولاذ.

زيوت اللفائف هي زيوت معدنية أو قابلة للذوبان يتم تركيبها بشكل خاص والتي تقوم بتشحيم المعادن وإضفاء لمسة نهائية ناعمة عليها ، وخاصة الألومنيوم والنحاس والنحاس الأصفر ، حيث تمر عبر مصانع الدرفلة على الساخن والبارد. تستخدم زيوت الإطلاق لتغليف القوالب والقوالب لتسهيل إطلاق الأجزاء المعدنية المشكلة. لا تزال زيوت الدباغة تستخدم في صناعة اللباد وصناعة الجلود. زيوت المحولات عبارة عن سوائل عازلة مصنوعة خصيصًا تستخدم في المحولات والقواطع والمفاتيح الكهربائية الكبيرة.

تستخدم زيوت نقل الحرارة في أنظمة مفتوحة أو مغلقة وقد تستمر حتى 15 عامًا في الخدمة. الخصائص الأساسية هي الاستقرار الحراري الجيد لأن الأنظمة تعمل في درجات حرارة تتراوح من 150 إلى 315 درجة مئوية ، واستقرار الأكسدة ونقطة الاشتعال العالية. عادة ما تكون زيوت نقل الحرارة لزجة جدًا بحيث لا يمكن ضخها في درجات الحرارة المحيطة ويجب تسخينها لتوفير السيولة.

تستخدم المذيبات البترولية لتنظيف الأجزاء بالرش أو التنقيط أو الغمس. تزيل المذيبات الزيت وتستحلب الأوساخ والجزيئات المعدنية. قد تكون الزيوت الوقائية من الصدأ إما مذيبات أو ذات أساس مائي. يتم تطبيقها على لفائف الفولاذ المقاوم للصدأ والمحامل وأجزاء أخرى عن طريق الغمس أو الرش ، وتترك أغشية مستقطبة أو شمعية على الأسطح المعدنية لحماية بصمات الأصابع والصدأ وإزاحة المياه.

شحوم

الشحوم عبارة عن خليط من السوائل والمكثفات والإضافات المستخدمة لتزييت الأجزاء والمعدات التي لا يمكن أن تكون مانعة للتسرب من الزيت ، والتي يصعب الوصول إليها أو حيث قد تؤدي مواد التشحيم السائلة المتسربة أو المتناثرة إلى تلويث المنتجات أو خلق خطر. لديهم مجموعة واسعة من التطبيقات ومتطلبات الأداء ، من تشحيم محامل المحرك النفاث في درجات حرارة دون الصفر إلى تروس مطحنة الدرفلة الساخنة ، ومقاومة الأحماض أو غسل الماء ، فضلاً عن الاحتكاك المستمر الناتج عن محامل بكرات عجلات سيارات السكك الحديدية.

يتم صنع الشحوم عن طريق مزج الصابون المعدني (أملاح الأحماض الدهنية طويلة السلسلة) في وسط زيت تشحيم عند درجات حرارة تتراوح من 205 إلى 315 درجة مئوية. قد تستخدم الشحوم الاصطناعية استرات دي-استرات أو سيليكون أو فوسفوريك وبولي ألكيل جليكول كسوائل. تعتمد خصائص الشحوم إلى حد كبير على المائع والعنصر المعدني (مثل الكالسيوم والصوديوم والألمنيوم والليثيوم وما إلى ذلك) في الصابون والمواد المضافة المستخدمة لتحسين الأداء والاستقرار وتقليل الاحتكاك. تشتمل هذه الإضافات على إضافات الضغط الشديد التي تغلف المعدن بطبقة رقيقة من مركبات الكبريت المعدنية غير المسببة للتآكل ، ونفثينات الرصاص أو ثنائي فوسفات الزنك ، ومثبطات الصدأ ، ومضادات الأكسدة ، والأحماض الدهنية لزيادة التشحيم ، والمواد المضافة اللزجة ، والأصباغ الملونة لتحديد و مثبطات الماء. قد تحتوي بعض الشحوم على مواد مالئة من الجرافيت أو الموليبدينوم والتي تغطي الأجزاء المعدنية وتوفر التزييت بعد نفاد الشحوم أو تحللها.

زيوت التشحيم الصناعية والشحوم ومضافات زيت محركات السيارات

بالإضافة إلى استخدام مواد التشحيم الأساسية عالية الجودة مع الاستقرار الكيميائي والحراري ومؤشرات اللزوجة العالية ، هناك حاجة إلى إضافات لتعزيز السائل وتوفير الخصائص المحددة المطلوبة في زيوت التشحيم الصناعية وسوائل القطع والشحوم وزيوت محركات السيارات. تشمل الإضافات الأكثر استخدامًا على سبيل المثال لا الحصر ما يلي:

مضادات الأكسدة. تعمل مثبطات الأكسدة ، مثل 2,6،XNUMX-ditertiary butyl و paracresol و phenyl naphthylamine ، على تقليل معدل تلف الزيت عن طريق تفتيت الجزيئات طويلة السلسلة التي تتكون عند تعرضها للأكسجين. تستخدم مثبطات الأكسدة لطلاء المعادن مثل النحاس والزنك وتؤدي إلى منع ملامستها للزيت حتى لا تعمل كمحفزات وتسريع الأكسدة وتشكيل الأحماض التي تهاجم المعادن الأخرى.
مثبطات الرغوة. تُستخدم مواد إزالة الرغوة ، مثل السيليكون والسيليوكسانات المتعددة العضوية ، في الزيوت الهيدروليكية وزيوت التروس وسوائل ناقل الحركة وزيوت التوربينات لتقليل توتر الفيلم السطحي وإزالة الهواء المحبوس في الزيت بواسطة المضخات والضواغط ، من أجل الحفاظ على ضغط هيدروليكي ثابت ومنع التجويف .
مثبطات التآكل. تُستخدم المضافات المضادة للصدأ ، مثل نافثينات الرصاص وسلفونات الصوديوم ، لمنع الصدأ من التكوّن على الأجزاء المعدنية والأنظمة حيث يتلوث الزيت المتداول بالماء أو بالهواء الرطب الذي يدخل خزانات النظام أثناء تبريدها عندما يتم تبريد الجهاز أو الماكينة لم يكن قيد الاستخدام.
إضافات مضادة للتآكل. تشكل المواد المضافة المضادة للتآكل ، مثل ثلاثي فوسفات الفوسفات ، مركبات قطبية تنجذب إلى الأسطح المعدنية وتوفر طبقة مادية من الحماية الإضافية في حالة عدم كفاية طبقة الزيت.
محسنات مؤشر اللزوجة. محسنات مؤشر اللزوجة تساعد الزيوت على مقاومة تأثيرات التغيرات في درجات الحرارة. لسوء الحظ ، تقل فعاليتها مع الاستخدام المطول. تم تصميم الزيوت الاصطناعية بمؤشرات لزوجة عالية جدًا ، مما يسمح لها بالحفاظ على هيكلها على مدى درجات حرارة أوسع ولفترات زمنية أطول بكثير من الزيوت المعدنية مع إضافات مُحسِنة لمؤشر اللزوجة.
المستحلبات. مثبطات الماء والمركبات الخاصة تفصل الماء عن الزيت وتمنع تكوين اللثة ؛ تحتوي على زيوت شمعية توفر تزييتًا إضافيًا. يتم استخدامها في الأماكن التي تخضع فيها المعدات للغسيل المائي أو في حالة وجود كمية كبيرة من الرطوبة ، مثل أسطوانات البخار وضواغط الهواء وعلب التروس الملوثة بسوائل القطع القابلة للذوبان.
الأصباغ الملونة. تستخدم الأصباغ لمساعدة المستخدمين على تحديد الزيوت المختلفة المستخدمة لأغراض محددة ، مثل سوائل ناقل الحركة وزيوت التروس ، وذلك لمنع سوء الاستخدام.
إضافات الضغط الشديد. تُستخدم إضافات الضغط الشديد ، مثل المركبات الدهنية الكبريتية غير المسببة للتآكل ، وثنائي فوسفات الزنك ونفثينات الرصاص ، في زيوت السيارات والعتاد وناقل الحركة لتشكيل الطلاءات التي تحمي الأسطح المعدنية عندما تضعف طبقة الزيت الواقية أو تقلص ولا يمكن أن تمنع المعدن من اتصال معدني.
منظفات. تستخدم منظفات السلفونات المعدنية والفينات المعدنية لتثبيت الأوساخ وجزيئات الكربون والتآكل المعدني في التعليق في الزيوت الهيدروليكية وزيوت التروس وزيوت المحرك وسوائل ناقل الحركة. تتم إزالة هذه الملوثات عادةً عندما يمر الزيت عبر مرشح لمنع إعادة تدويرها عبر النظام حيث يمكن أن تسبب ضررًا.
المضافات المبتذلة. تُستخدم الإضافات اللاصقة أو اللزجة لتمكين الزيوت من الالتصاق ومقاومة التسرب من مجموعات المحامل ، وعلب التروس ، والتروس المفتوحة الكبيرة في المطاحن ومعدات البناء ، والآلات العلوية. الابتذال يتضاءل مع الخدمة الممتدة.
المستحلبات. تستخدم الأحماض الدهنية والزيوت الدهنية كمستحلبات في الزيوت القابلة للذوبان للمساعدة في تكوين المحاليل مع الماء.
إضافات التشحيم. تستخدم الدهون ، شحم الخنزير ، الشحم ، الحيوانات المنوية والزيوت النباتية لتوفير درجة أعلى من الزيت في زيوت القطع وبعض زيوت التروس.
مبيدات الجراثيم. تُضاف مبيدات الجراثيم ومبيدات الجراثيم ، مثل زيت الفينول وزيت الصنوبر ، إلى زيوت القطع القابلة للذوبان لإطالة عمر السائل والحفاظ على ثباته وتقليل الروائح ومنع التهاب الجلد.

تصنيع زيوت التشحيم الصناعية وزيوت السيارات

يتم تصنيع زيوت التشحيم الصناعية والزيوت والشحوم وسوائل القطع وزيوت محركات السيارات في مرافق الخلط والتعبئة ، وتسمى أيضًا "مصانع التشحيم" أو "مصانع المزج". قد تكون هذه المرافق موجودة إما في أو بالقرب من المصافي التي تنتج مخزونًا أساسيًا من زيوت التشحيم ، أو قد تكون بعيدة بعض الشيء وتتلقى المخزون الأساسي عن طريق الناقلات البحرية أو الصنادل أو عربات صهاريج السكك الحديدية أو شاحنات الصهاريج. تقوم مصانع المزج والتعبئة بمزج المواد المضافة ومركبتها في مخزون زيوت التشحيم لتصنيع مجموعة واسعة من المنتجات النهائية ، والتي يتم شحنها بعد ذلك بكميات كبيرة أو في حاويات.

تعتمد عمليات المزج والتركيب المستخدمة في تصنيع مواد التشحيم والسوائل والشحوم على عمر المنشأة وتطورها ، والمعدات المتاحة ، وأنواع المواد المضافة المستخدمة وصياغتها ، وتنوع وحجم المنتجات المنتجة. قد يتطلب المزج فقط خلطًا ماديًا للمخزون الأساسي وحزم المواد المضافة في غلاية باستخدام خلاطات أو مجاذيف أو تقليب بالهواء ، أو قد تكون هناك حاجة إلى حرارة إضافية من ملفات كهربائية أو بخارية للمساعدة في إذابة المواد المضافة وخلطها. يتم إنتاج السوائل ومواد التشحيم الصناعية الأخرى تلقائيًا عن طريق خلط مخزون القاعدة والمواد المضافة الممزوجة مسبقًا وملاط الزيت من خلال أنظمة متشعبة. قد يكون الشحوم إما دفعة منتجة أو متراكبة بشكل مستمر. قد تقوم مصانع التزليق بتركيب مواد مضافة خاصة بها من المواد الكيميائية أو شراء إضافات معبأة مسبقًا من شركات متخصصة ؛ قد يستخدم مصنع واحد كلتا الطريقتين. عندما تقوم مصانع التشحيم بتصنيع الإضافات وحزم الإضافات الخاصة بها ، قد تكون هناك حاجة لدرجات حرارة وضغوط عالية بالإضافة إلى التفاعلات الكيميائية والتحريض الفيزيائي لتركيب المواد الكيميائية والمواد.

بعد الإنتاج ، يمكن الاحتفاظ بالسوائل ومواد التشحيم في غلايات الخلط أو وضعها في صهاريج تعليق لضمان بقاء المواد المضافة في حالة تعليق أو محلول ، لإتاحة الوقت للاختبار لتحديد ما إذا كان المنتج يلبي مواصفات الجودة ومتطلبات الاعتماد ، وللسماح بالعملية درجات الحرارة للعودة إلى المستويات المحيطة قبل تعبئة المنتجات وشحنها. عند اكتمال الاختبار ، يتم إطلاق المنتجات النهائية للشحن بالجملة أو التعبئة في حاويات.

يتم شحن المنتجات النهائية بكميات كبيرة في عربات صهريج للسكك الحديدية أو في شاحنات صهريجية مباشرة إلى المستهلكين أو الموزعين أو مصانع التغليف الخارجية. يتم شحن المنتجات النهائية أيضًا إلى المستهلكين والموزعين في عربات السكك الحديدية أو شاحنات تسليم العبوات في مجموعة متنوعة من الحاويات ، على النحو التالي:

يتم شحن حاويات السوائب الوسيطة المعدنية والبلاستيكية والمعدنية / البلاستيكية أو البلاستيكية / المصنوعة من الألياف ، والتي يتراوح حجمها من 227 لترًا إلى 2,840 لترًا تقريبًا ، كوحدات فردية على منصات مدمجة أو منفصلة ، مكدسة 1 أو 2 عالية.
يتم عادةً شحن البراميل المعدنية أو المصنوعة من الألياف أو البلاستيك بسعة 208 لترًا أو 114 لترًا أو 180 كجم 4 إلى منصة نقالة.
يتم تكديس البراميل المعدنية أو البلاستيكية بسعة 60 لترًا أو 54 كجم ، و 19 لترًا أو 16 كجم دلاء معدنية أو بلاستيكية ، على منصات نقالة ويتم لفها أو لفها بالتمدد للحفاظ على ثباتها.
عبوات معدنية أو بلاستيكية بسعة 8 لتر أو 4 لتر ، 1 لتر ، عبوات بلاستيكية ومعدنية وألياف وعلب و 2 كجم خراطيش شحوم معبأة في علب مكدسة على منصات نقالة وملفوفة بشرائط أو مطاطية للشحن.

قد تقوم بعض مصانع المزج والتعبئة والتغليف بشحن منصات من المنتجات المختلطة والأحجام المختلطة من الحاويات والعبوات مباشرة إلى صغار المستهلكين. على سبيل المثال ، يمكن أن تشتمل الشحنة أحادية البليت إلى محطة خدمة على أسطوانة واحدة من سائل ناقل الحركة ، وبراملين من الشحوم ، و 1 علب من زيت محرك السيارات ، و 2 دلاء من زيت التروس.

جودة المنتج

تعد جودة منتجات زيوت التشحيم مهمة للحفاظ على تشغيل الآلات والمعدات بشكل صحيح ولإنتاج أجزاء ومواد عالية الجودة. تقوم مصانع الخلط والتعبئة بتصنيع المنتجات البترولية الجاهزة بمواصفات صارمة ومتطلبات الجودة. يجب على المستخدمين الحفاظ على مستوى الجودة من خلال إنشاء ممارسات آمنة لمناولة مواد التشحيم وتخزينها وتوزيعها ونقلها من حاوياتها أو خزاناتها الأصلية إلى معدات الاستغناء وإلى نقطة التطبيق على الماكينة أو المعدات المراد تشحيمها أو النظام تملأ. قامت بعض المنشآت الصناعية بتركيب أنظمة توزيع وتزييت وأنظمة هيدروليكية مركزية تقلل من التلوث والتعرض. سوف تتدهور الزيوت الصناعية ومواد التشحيم وزيوت القطع والشحوم من تلوث المياه أو الرطوبة ، والتعرض لدرجات حرارة عالية أو منخفضة بشكل مفرط ، واختلاط غير مقصود مع منتجات أخرى والتخزين طويل الأجل مما يسمح بحدوث تسرب للمواد المضافة أو حدوث تغييرات كيميائية.

الصحة والسلامة

نظرًا لاستخدام المستهلكين والتعامل معهم ، يجب أن تكون المنتجات الصناعية ومنتجات السيارات خالية نسبيًا من المخاطر. هناك احتمالية للتعرضات الخطرة عند مزج المنتجات وتركيبها ، عند التعامل مع المواد المضافة ، عند استخدام سوائل القطع وعند تشغيل أنظمة التزييت برذاذ الزيت.

الفصل مصافي النفط والغاز الطبيعي في موسوعة يعطي معلومات بشأن المخاطر المحتملة المرتبطة بالمرافق المساعدة في مصانع المزج والتعبئة والتغليف مثل غرف الغلايات والمختبرات والمكاتب وفواصل الزيت والمياه ومرافق معالجة النفايات والأرصفة البحرية وتخزين الخزانات وعمليات المستودعات وعربات صهريج السكك الحديدية ورفوف تحميل شاحنات الصهريج و صندوق السكة الحديد ومرافق تحميل وتفريغ الشاحنات.

السلامة

تتطلب إضافات التصنيع والعجائن ، وتركيب الدُفعات ، وخلط الدُفعات ، وعمليات المزج المباشر ضوابط صارمة للحفاظ على جودة المنتج المطلوبة ، وإلى جانب استخدام معدات الحماية الشخصية ، لتقليل التعرض للمواد الكيميائية والمواد الخطرة المحتملة وكذلك ملامسة الأسطح الساخنة و بخار. يجب تخزين براميل وحاويات المواد المضافة بأمان وإغلاقها بإحكام حتى تصبح جاهزة للاستخدام. يجب التعامل مع الإضافات الموجودة في البراميل والأكياس بشكل صحيح لتجنب إجهاد العضلات. يجب تخزين المواد الكيميائية الخطرة بشكل صحيح ، ويجب عدم تخزين المواد الكيميائية غير المتوافقة حيث يمكن أن تختلط مع بعضها البعض. تشمل الاحتياطات التي يجب اتخاذها عند تشغيل آلات التعبئة والتغليف استخدام القفازات وتجنب إمساك الأصابع في الأجهزة التي تجعد الأغطية على البراميل والدلاء. لا ينبغي إزالة حراس الماكينة وأنظمة الحماية أو فصلها أو تجاوزها لتسريع العمل. يجب فحص حاويات السوائب والأسطوانات الوسيطة قبل ملئها للتأكد من أنها نظيفة ومناسبة.

يجب إنشاء نظام تصاريح الأماكن الضيقة للدخول إلى صهاريج التخزين وخلط الغلايات للتنظيف أو الفحص أو الصيانة أو الإصلاح. يجب وضع وتنفيذ إجراء الإغلاق / الوسم قبل العمل على آلات التعبئة والتغليف ، ومزج الغلايات مع الخلاطات ، والناقلات ، والمنصات النقالة وغيرها من المعدات مع الأجزاء المتحركة.

يجب إزالة البراميل والحاويات المتسربة من منطقة التخزين وتنظيف الانسكابات لمنع الانزلاق والسقوط. يجب أن يتم إعادة التدوير والحرق والتخلص من النفايات وزيوت التشحيم المنسكبة والمستعملة وزيوت محركات السيارات وسوائل القطع وفقًا للوائح الحكومية وإجراءات الشركة. يجب على العمال استخدام معدات الحماية الشخصية المناسبة عند تنظيف الانسكابات ومناولة المنتجات المستعملة أو النفايات. يجب تخزين زيت المحرك المصفى أو سوائل التقطيع أو زيوت التشحيم الصناعية التي قد تكون ملوثة بالبنزين والمذيبات القابلة للاشتعال في مكان آمن بعيدًا عن مصادر الاشتعال ، إلى أن يتم التخلص منها بالشكل المناسب.

الحماية من الحرائق

في حين أن احتمالية نشوب حريق أقل في مزج ومضاعفة زيوت التشحيم الصناعية والسيارات عنها في عمليات التكرير ، يجب توخي الحذر عند تصنيع زيوت وشحوم تشغيل المعادن بسبب استخدام درجات حرارة عالية للمزج والمركبة ومنتجات ذات نقطة اشتعال منخفضة. يجب اتخاذ احتياطات خاصة لمنع الحرائق عند توزيع المنتجات أو ملء الحاويات في درجات حرارة أعلى من نقاط الاشتعال. عند نقل السوائل القابلة للاشتعال من حاوية إلى أخرى ، يجب تطبيق تقنيات الربط والتأريض المناسبة لمنع التراكم الاستاتيكي والتفريغ الكهروستاتيكي. يجب تصنيف المحركات الكهربائية والمعدات المحمولة بشكل صحيح للمخاطر الموجودة في المنطقة التي تم تركيبها أو استخدامها فيها.

توجد احتمالية نشوب حريق إذا وصل منتج متسرب أو انبعاث بخار في مزج التشحيم ومعالجة الشحوم أو مناطق التخزين إلى مصدر للاشتعال. يجب النظر في إنشاء وتنفيذ نظام تصاريح العمل على الساخن لمنع الحرائق في مرافق المزج والتعبئة والتغليف. يجب إنشاء صهاريج التخزين المثبتة داخل المباني وتهوية وحماية وفقًا لمتطلبات الحكومة وسياسة الشركة. يجب ألا تسد المنتجات المخزنة على الرفوف والأكوام أنظمة الحماية من الحرائق أو أبواب الحريق أو طرق الخروج.

يجب أن يكون تخزين المنتجات النهائية ، سائبًا وفي حاويات وعبوات ، وفقًا للممارسات المعترف بها ولوائح الوقاية من الحرائق. على سبيل المثال ، السوائل القابلة للاشتعال والمواد المضافة الموجودة في محاليل السوائل القابلة للاشتعال يمكن تخزينها في مباني خارجية أو منفصلة ، مصممة خصيصًا داخل أو غرف تخزين ملحقة. يتم تخزين العديد من المواد المضافة في غرف دافئة (38 إلى 65 درجة مئوية) أو في غرف ساخنة (أكثر من 65 درجة مئوية) من أجل الحفاظ على المكونات معلقة ، لتقليل لزوجة المنتجات السميكة أو لتوفير عملية مزج أو تركيب أسهل. يجب أن تتوافق غرف التخزين هذه مع متطلبات التصنيف الكهربائي والتصريف والتهوية والتنفيس عن الانفجار ، خاصة عند تخزين السوائل القابلة للاشتعال أو السوائل القابلة للاشتعال وتوزيعها في درجات حرارة أعلى من نقاط الاشتعال.

صحة الإنسان

عند المزج وأخذ العينات والتركيب ، يجب مراعاة معدات الحماية الشخصية والجهاز التنفسي لمنع التعرض للحرارة والبخار والغبار والضباب والأبخرة والأبخرة والأملاح المعدنية والمواد الكيميائية والمواد المضافة. قد تكون هناك حاجة إلى ممارسات العمل الآمنة والنظافة الجيدة والحماية الشخصية المناسبة للتعرض لضباب الزيت والأبخرة والأبخرة والمواد المضافة والضوضاء والحرارة عند إجراء أنشطة الفحص والصيانة أثناء أخذ العينات ومعالجة الهيدروكربونات والمواد المضافة أثناء الإنتاج والتعبئة وعند التنظيف الانسكابات والإطلاقات:

يجب ارتداء أحذية العمل ذات النعال المقاومة للزيت أو الانزلاق في الأعمال العامة ، ويجب ارتداء أحذية السلامة الواقية ذات الأصابع الواقية بنعال مقاومة للزيت أو الانزلاق عند وجود مخاطر إصابات القدم من الأجسام المتدحرجة أو المتساقطة أو المعدات.
قد تكون هناك حاجة إلى نظارات واقية وحماية الجهاز التنفسي للتعرض الخطير للمواد الكيميائية أو الغبار أو البخار.
يجب ارتداء القفازات والمآزر والأحذية وواقيات الوجه والنظارات الواقية الكيميائية عند التعامل مع المواد الكيميائية الخطرة والمواد المضافة والمحاليل الكاوية وعند تنظيف الانسكابات.
قد تكون هناك حاجة لحماية الرأس عند العمل في الحفر أو المناطق التي يوجد فيها احتمال إصابة الرأس.
يجب توفير وصول جاهز إلى مرافق التنظيف والتجفيف المناسبة للتعامل مع البقع والانسكابات.

الزيت سبب شائع لالتهاب الجلد ، ويمكن السيطرة عليه من خلال استخدام معدات الوقاية الشخصية وممارسات النظافة الشخصية الجيدة. يجب تجنب ملامسة الجلد لأي شحوم أو مواد تشحيم مُركبة. الزيوت الأخف مثل الكيروسين والمذيبات وزيوت المغزل تزيل الدهون من الجلد وتسبب الطفح الجلدي. تعمل المنتجات السميكة ، مثل زيوت التروس والشحوم ، على سد مسام الجلد ، مما يؤدي إلى التهاب الجريبات.

يمكن تلخيص المخاطر الصحية الناتجة عن التلوث الجرثومي بالزيت على النحو التالي:

قد تتفاقم حالات الجلد الموجودة مسبقًا.
قد تسبب رذاذات المزلقات ذات الحجم المناسب أمراض الجهاز التنفسي.
قد تغير الكائنات الحية تكوين المنتج بحيث يصبح ضارًا بشكل مباشر.
قد يتم إدخال البكتيريا الضارة من الحيوانات أو الطيور أو البشر.

قد يحدث التهاب الجلد التماسي عندما يتعرض الموظفون لسوائل القطع أثناء الإنتاج أو العمل أو الصيانة وعندما يمسحون الأيدي المغطاة بالزيت بقطعة قماش مغطاة بجزيئات معدنية دقيقة. يتسبب المعدن في حدوث تمزقات صغيرة في الجلد قد تصاب بالعدوى. قد تحتوي سوائل القطع ذات الأساس المائي على الجلد والملابس على بكتيريا وتسبب العدوى ، وقد تعمل المستحلبات على إذابة الدهون من الجلد. ينتج التهاب الجريبات الزيتي عن التعرض لفترات طويلة لسوائل القطع الزيتية ، مثل ارتداء الملابس المبللة بالزيت. يجب على الموظفين خلع وغسل الملابس المبللة بالزيت قبل ارتدائها مرة أخرى. قد يحدث التهاب الجلد أيضًا بسبب استخدام الصابون أو المنظفات أو المذيبات لتنظيف الجلد. من الأفضل السيطرة على التهاب الجلد من خلال ممارسات النظافة الجيدة وتقليل التعرض. يجب طلب المشورة الطبية عند استمرار التهاب الجلد.

في المراجعة الشاملة التي أجريت كأساس لوثيقة المعايير الخاصة به ، وجد المعهد الوطني الأمريكي للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) ارتباطًا بين التعرض لسوائل تشغيل المعادن وخطر الإصابة بالسرطان في العديد من مواقع الأعضاء ، بما في ذلك المعدة والبنكرياس. والحنجرة والمستقيم (NIOSH 1996). لا يزال يتعين تحديد التركيبات المحددة المسؤولة عن ارتفاع مخاطر الإصابة بالسرطان.

يرتبط التعرض المهني لضباب الزيت والهباء الجوي بمجموعة متنوعة من التأثيرات التنفسية غير الخبيثة ، بما في ذلك الالتهاب الرئوي الشحمي والربو وتهيج المسالك الهوائية الحاد والتهاب الشعب الهوائية المزمن وضعف وظائف الرئة (NIOSH 1996).

تتلوث سوائل تشغيل المعادن بسهولة بالبكتيريا والفطريات. قد تؤثر على الجلد أو عند استنشاقها كرذاذ ملوث ، قد يكون لها تأثيرات جهازية.

تُستخدم عمليات التكرير مثل التلميع بالهيدروجين والمعالجة بالحمض لإزالة المواد العطرية من مواد التشحيم الصناعية ، وقد تم تقييد استخدام مخزون قاعدة النفثين من أجل تقليل السرطنة. قد تخلق الإضافات التي يتم إدخالها في المزج والمركب أيضًا خطرًا محتملاً على الصحة. يؤدي التعرض للمركبات المكلورة والمركبات المحتوية على الرصاص ، مثل تلك المستخدمة في بعض زيوت التروس والشحوم ، إلى تهيج الجلد وقد تكون خطرة. تسبب فوسفات ثلاثي أورثوكريسيل في تفشي شلل الأعصاب عند استخدام زيت التشحيم بطريق الخطأ في الطهي. تتكون الزيوت الاصطناعية بشكل أساسي من نتريت الصوديوم وثلاثي إيثانول أمين والمواد المضافة. يحتوي ثلاثي إيثانولامين التجاري على ثنائي إيثانول أمين ، والذي يمكن أن يتفاعل مع نتريت الصوديوم لتكوين مادة مسرطنة ضعيفة نسبيًا ، N-nitrosodiethanolamine ، والتي قد تخلق خطرًا. تمثل مواد التشحيم شبه الاصطناعية مخاطر كلا المنتجين ، بالإضافة إلى المواد المضافة في تركيباتهما.

تعتبر معلومات سلامة المنتج مهمة للعاملين في كل من الشركات المصنعة ومستخدمي مواد التشحيم والزيوت والشحوم. يجب أن يكون لدى الشركات المصنّعة أوراق بيانات سلامة المواد (MSDS) أو غيرها من معلومات المنتجات المتاحة لجميع المواد المضافة والمخزونات الأساسية المستخدمة في المزج والتركيب. أجرت العديد من الشركات اختبارات وبائية وسمية لتحديد درجة المخاطر المرتبطة بأي آثار صحية حادة ومزمنة لمنتجاتها. يجب أن تكون هذه المعلومات متاحة للعمال والمستخدمين من خلال ملصقات التحذير ومعلومات سلامة المنتج.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

الأربعاء، مارس 16 2011 22: 23

المعالجة السطحية للمعادن

مقتبس من الطبعة الثالثة, موسوعة الصحة والسلامة المهنية.

هناك مجموعة متنوعة من التقنيات لإنهاء أسطح المنتجات المعدنية بحيث تقاوم التآكل وتتناسب بشكل أفضل وتبدو أفضل (انظر الجدول 1). يتم التعامل مع بعض المنتجات من خلال سلسلة من العديد من هذه التقنيات. ستصف هذه المقالة بإيجاز بعضًا من أكثرها استخدامًا.

الجدول 1. ملخص للمخاطر المرتبطة بطرق معالجة المعادن المختلفة

طريقة معالجة المعادن	المخاطر	الاحتياطات:
تلميع كهربائيا	الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل	استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم.
طلاء بالكهرباء	التعرض لسرطان يحتمل أن يسببهما الكروم والنيكل ؛ التعرض للسيانيد. الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل ؛ صدمة كهربائية؛ يمكن أن تكون العملية رطبة ، مما يتسبب في مخاطر الانزلاق والسقوط ؛ توليد الغبار المتفجر المحتمل ؛ المخاطر المريحة	استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم ، غالبًا ما تكون مشقوقة ، ونظام دفع وسحب. نظف الانسكابات على الفور. قم بتركيب الأرضيات المانعة للانزلاق. استخدم تصميمًا فعالًا لإجراءات ومحطات العمل لتجنب الإجهاد المريح.
المينا والزجاج	المخاطر المادية من المطاحن والناقلات والمطاحن ؛ خطر الاحتراق من السوائل والمعدات ذات درجة الحرارة العالية ؛ التعرض للغبار الذي قد يسبب أمراض الرئة	قم بتركيب واقيات مناسبة للماكينة ، بما في ذلك الأقفال المتشابكة. استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم لتجنب التعرض للغبار. قد تكون المعدات المفلترة HEPA ضرورية.
النقش	التعرض لحمض الهيدروفلوريك ؛ الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل ؛ خطر الاحتراق من السوائل والمعدات ذات درجة الحرارة العالية	تنفيذ برنامج لتجنب التعرض لحمض الهيدروفلوريك. استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم.
الجلفنة	خطر الاحتراق من سوائل درجة حرارة عالية ، ومعادن ، ومعدات ؛ الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل ؛ حمى الدخان المعدني التعرض المحتمل للرصاص	استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم. تنفيذ برنامج للحد من التعرض للرصاص / رصده.
المعالجة الحرارية	خطر الاحتراق من السوائل والمعادن والمعدات ذات درجة الحرارة العالية ؛ الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل ؛ أجواء متفجرة محتملة للهيدروجين ؛ التعرض المحتمل لأول أكسيد الكربون ؛ التعرض المحتمل للسيانيد ؛ خطر الحريق من تبريد الزيت	استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم. عرض لافتات تحذر من ارتفاع درجة حرارة المعدات والأسطح. تركيب أنظمة لمراقبة تركيز أول أكسيد الكربون. ترآيب أنظمة مناسبة لإخماد الحرائق.
تعدين	خطر الاحتراق من معادن ومعدات درجات حرارة عالية ؛ أجواء متفجرة محتملة من الغبار والأسيتيلين ؛ حمى دخان معدن الزنك	تركيب أنظمة إخماد حريق مناسبة. فصل الكيماويات والغازات بشكل صحيح. استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم.
الفوسفات	الحروق والتهيج من المواد الكاوية والمواد الكيميائية المسببة للتآكل	استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم.
طلاء بلاستيك	التعرض لمحفزات كيميائية	ابحث عن بدائل لمحفزات الحساسية. استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم.
فتيلة	التعرض لمختلف المذيبات التي يحتمل أن تكون سامة وقابلة للاشتعال ، والتعرض لمحفزات كيميائية ، والتعرض للكروم الذي يحتمل أن يكون مسرطناً	ابحث عن بدائل لمحفزات الحساسية. استخدم معدات الحماية الشخصية المناسبة. قم بتركيب تهوية فعالة للعادم. المواد الكيميائية / الغازات منفصلة بشكل صحيح.

قبل تطبيق أي من هذه التقنيات ، يجب تنظيف المنتجات جيدًا. يتم استخدام عدد من طرق التنظيف ، بشكل فردي أو متسلسل. وهي تشمل الطحن الميكانيكي ، والتنظيف بالفرشاة والتلميع (الذي ينتج عنه غبار معدني أو مؤكسد - قد يكون غبار الألومنيوم متفجرًا) ، وإزالة الشحوم بالبخار ، والغسيل بمذيبات الشحوم العضوية ، و "التخليل" في محاليل حمض أو قلوية مركزة وإزالة الشحوم كهربائياً. يتضمن الأخير الغمر في الحمامات المحتوية على السيانيد والقلويات المركزة حيث يقوم الهيدروجين أو الأكسجين المتكون كهربائياً بإزالة الشحوم ، مما ينتج عنه أسطح معدنية "فارغة" خالية من الأكاسيد والشحوم. يتبع التنظيف شطف وتجفيف كافيين للمنتج.

إن التصميم المناسب للمعدات و تهوية العادم المحلي الفعالة سيقللان من بعض المخاطر. يجب تزويد العمال المعرضين لخطر البقع بنظارات واقية أو واقيات للعين وقفازات ومآزر وملابس واقية. يجب أن تكون الدشات ونوافير غسل العين قريبة وفي حالة عمل جيدة ، ويجب غسل البقع والانسكابات على الفور. مع معدات التحليل الكهربائي ، يجب أن تكون القفازات والأحذية غير موصلة للكهرباء ، ويجب اتباع الاحتياطات الكهربائية القياسية الأخرى ، مثل تركيب قاطعات دائرة الأعطال الأرضية وإجراءات الإغلاق / الوسم.

عمليات العلاج

تلميع كهربائيا

يستخدم التلميع الإلكتروليتي لإنتاج سطح ذو مظهر وانعكاس محسّن ، لإزالة المعادن الزائدة لتلائم الأبعاد المطلوبة بدقة وتجهيز السطح للفحص بحثًا عن العيوب. تتضمن العملية إذابة أنوديك تفضيلية للبقع العالية على السطح بعد إزالة الشحوم بالبخار والتنظيف القلوي الساخن. كثيرا ما تستخدم الأحماض كمحلول بالكهرباء ؛ وفقًا لذلك ، يلزم الشطف الكافي بعد ذلك.

طلاء بالكهرباء

الطلاء الكهربائي هو عملية كيميائية أو كهروكيميائية لتطبيق طبقة معدنية على المنتج - على سبيل المثال ، النيكل للحماية من التآكل ، والكروم الصلب لتحسين خصائص السطح أو الفضة والذهب لتجميله. من حين لآخر ، يتم استخدام المواد غير المعدنية. يتم غمر المنتج ، الموصّل بأسلاك ككاثود ، وأنود المعدن المراد ترسبه في محلول إلكتروليت (يمكن أن يكون حمضيًا أو قلويًا أو قلويًا مع أملاح السيانيد والمركبات) ويتصل خارجيًا بمصدر تيار مباشر. تهاجر الكاتيونات الموجبة الشحنة للأنود المعدني إلى الكاثود ، حيث يتم اختزالها إلى المعدن وترسبها كطبقة رقيقة (انظر الشكل 1). تستمر العملية حتى يصل الطلاء الجديد إلى السماكة المطلوبة ، ثم يتم غسل المنتج وتجفيفه وصقله.

الشكل 1. الطلاء الكهربائي: تمثيل تخطيطي

الأنود: نحاس ← نحاس⁺²+ O2^- ؛ الكاثود: نحاس⁺²+ 2 هـ^- → نحاس

In التشكيل الكهربائي ، وهي عملية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالطلاء بالكهرباء ، حيث يتم تصنيع الأشياء المصبوبة من ، على سبيل المثال ، الجص أو البلاستيك بواسطة تطبيق الجرافيت ثم يتم توصيلها ككاثود بحيث يتم ترسيب المعدن عليها.

In أنودة ، وهي عملية أصبحت ذات أهمية متزايدة في السنوات الأخيرة ، حيث يتم توصيل منتجات الألمنيوم (يتم استخدام التيتانيوم والمعادن الأخرى أيضًا) كأنود ومغمورة في حمض الكبريتيك المخفف. ومع ذلك ، بدلاً من تكوين أيونات الألومنيوم الموجبة والانتقال للترسيب على القطب السالب ، تتأكسد بواسطة ذرات الأكسجين التي تنشأ عند الأنود وتصبح مرتبطة به كطبقة أكسيد. يتم إذابة طبقة الأكسيد هذه جزئيًا بواسطة محلول حامض الكبريتيك ، مما يجعل الطبقة السطحية مسامية. في وقت لاحق ، يمكن ترسيب المواد الملونة أو الحساسة للضوء في هذه المسام ، كما هو الحال في تصنيع لوحات الأسماء ، على سبيل المثال.

المينا والزجاج

المينا الزجاجي أو المينا الخزفي يستخدم لإعطاء غطاء عالي الحرارة ومقاوم للبقع والتآكل للمعادن ، عادة من الحديد أو الصلب ، في مجموعة واسعة من المنتجات المصنعة بما في ذلك أحواض الاستحمام ، وأفران الغاز والكهرباء ، وأدوات المطبخ ، وخزانات التخزين والحاويات والمعدات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام المينا في زخرفة السيراميك والزجاج والمجوهرات والزخارف الزخرفية. إن الاستخدام المتخصص لمساحيق المينا في إنتاج أواني الزينة مثل كلوزوني وليموج معروف منذ قرون. يتم تطبيق مواد التزجيج على الأواني الفخارية بجميع أنواعها.

تشمل المواد المستخدمة في صناعة المينا الزجاجية والطلاء الزجاجي ما يلي:

الحراريات مثل الكوارتز والفلسبار والطين
التدفقات ، مثل البوراكس (بورات الصوديوم ديكاهيدرات) ، ورماد الصودا (كربونات الصوديوم اللامائية) ، ونترات الصوديوم ، والفلورسبار ، والكريوليت ، وكربونات الباريوم ، وكربونات المغنيسيوم ، وأول أكسيد الرصاص ، ورابع أكسيد الرصاص ، وأكسيد الزنك
الألوان ، مثل أكاسيد الأنتيمون ، والكادميوم ، والكوبالت ، والحديد ، والنيكل ، والمنغنيز ، والسيلينيوم ، والفاناديوم ، واليورانيوم ، والتيتانيوم.
مواد التعتيم ، مثل أكاسيد الأنتيمون ، والتيتانيوم ، والقصدير ، والزركونيوم ، وأنتيمونينات الصوديوم
المنحلات بالكهرباء ، مثل البورق ورماد الصودا وكربونات المغنيسيوم وكبريتات الصوديوم ونتريت الصوديوم وألومينات الصوديوم
عوامل التلبد ، مثل الطين واللثة وألجينات الأمونيوم والبنتونيت والسيليكا الغروية.

الخطوة الأولى في جميع أنواع الطلاء الزجاجي أو التزجيج هي صنع مزيج التزجيج ، مسحوق المينا. يتضمن ذلك تحضير المواد الخام والصهر وتسليم مزيج التزجيج.

بعد التنظيف الدقيق للمنتجات المعدنية (على سبيل المثال ، السفع بالخردق ، التخليل ، إزالة الشحوم) ، يمكن تطبيق المينا من خلال عدد من الإجراءات:

في العملية الرطبة ، يتم غمس الجسم في انزلاق المينا المائي ، ثم يتم سحبه والسماح له بالتجفيف أو ، في حالة "التكسير" ، يكون زلق المينا أكثر سمكًا ويجب اهتزازه من الجسم.
في العملية الجافة ، يتم تسخين الجسم المطلي بالأرض إلى درجة حرارة المينا ثم يتم غبار مسحوق المينا الجاف من خلال المناخل عليه. ينسكب المينا في مكانه ، وعندما يتم إرجاع الكائن إلى الفرن ، يذوب إلى سطح أملس.
يتم استخدام تطبيق الرش بشكل متزايد ، عادة في عملية ميكانيكية. يتطلب خزانة تحت تهوية العادم.
عادة ما يتم تطبيق المينا الزخرفية باليد ، باستخدام فرش أو أدوات مماثلة.
عادة ما يتم وضع مواد التزجيج الخاصة بالخزف والفخار عن طريق الغمس أو الرش. على الرغم من أن بعض عمليات الغمس تتم آليًا ، إلا أن القطع عادة ما يتم غمسها يدويًا في صناعة الخزف المحلية. يتم إمساك الجسم في اليد ، ويتم غمسه في حوض كبير من التزجيج ، ويتم إزالة التزجيج بنقرة من الرسغ ويتم وضع الكائن في مجفف. يجب توفير غطاء أو خزانة مغلقة مع تهوية فعالة للعادم عند رش الطلاء الزجاجي.

ثم يتم "حرق" الأشياء المحضرة في الفرن أو الفرن ، والذي عادة ما يتم تغذيته بالغاز.

النقش

ينتج النقش الكيميائي لمسة نهائية من الساتان أو غير اللامع. في أغلب الأحيان ، يتم استخدامه كعلاج مسبق قبل المعالجة بأكسيد الألومنيوم أو الطلاء باللاك أو طلاء التحويل أو التلميع أو التفتيح الكيميائي. يتم تطبيقه بشكل متكرر على الألمنيوم والفولاذ المقاوم للصدأ ، ولكنه يستخدم أيضًا للعديد من المعادن الأخرى.

عادة ما يتم حفر الألومنيوم في محاليل قلوية تحتوي على مخاليط مختلفة من هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم وفوسفات ثلاثي الصوديوم وكربونات الصوديوم ، إلى جانب مكونات أخرى لمنع تكون الحمأة. واحدة من أكثر العمليات شيوعًا تستخدم هيدروكسيد الصوديوم بتركيز من 10 إلى 40 جم / لتر يتم الحفاظ عليه عند درجة حرارة من 50 إلى 85 درجة مئوية مع وقت غمر يصل إلى 10 دقائق.

عادة ما يسبق الحفر القلوي ويتبعه معالجة في خلائط مختلفة من حمض الهيدروكلوريك أو الهيدروفلوريك أو النيتريك أو الفوسفوريك أو الكروميك أو حامض الكبريتيك. تتضمن المعالجة الحمضية النموذجية غمرًا لمدة 15 إلى 60 ثانية في خليط من 3 أجزاء حسب حجم حمض النيتريك وجزء واحد بالحجم من حمض الهيدروفلوريك الذي يتم الحفاظ عليه عند درجة حرارة 1 درجة مئوية.

الجلفنة

يطبق الجلفنة طلاء الزنك على مجموعة متنوعة من منتجات الصلب للحماية من التآكل. يجب أن يكون المنتج نظيفًا وخاليًا من الأكسيد حتى يلتصق الطلاء بشكل صحيح. يتضمن هذا عادة عددًا من عمليات التنظيف أو الشطف أو التجفيف أو التلدين قبل أن يدخل المنتج حمام الجلفنة. في الجلفنة "بالغمس الساخن" ، يتم تمرير المنتج من خلال حمام من الزنك المصهور ؛ الجلفنة "الباردة" هي في الأساس طلاء كهربائي ، كما هو موضح أعلاه.

عادة ما تكون المنتجات المصنعة مجلفنة في عملية دفعية ، بينما يتم استخدام طريقة الشريط المستمر لشريط الصلب أو الألواح أو الأسلاك. يمكن استخدام التدفق للحفاظ على تنظيف مُرضٍ لكل من المنتج وحمام الزنك ولتسهيل التجفيف. يمكن اتباع خطوة التدفق المسبق بغطاء تدفق كلوريد الأمونيوم على سطح حمام الزنك ، أو يمكن استخدام الأخير بمفرده. في أنبوب الجلفنة ، يتم غمر الأنبوب في محلول ساخن من كلوريد أمونيوم الزنك بعد التنظيف وقبل دخول الأنبوب إلى حمام الزنك المصهور. تتحلل التدفقات لتكوين كلوريد الهيدروجين وغاز الأمونيا المهيجين ، مما يتطلب تهوية العادم المحلي.

تختلف الأنواع المختلفة من الجلفنة المستمرة بالغمس الساخن بشكل أساسي في كيفية تنظيف المنتج وما إذا كان يتم التنظيف عبر الإنترنت:

التنظيف بأكسدة اللهب لزيوت السطح مع الاختزال اللاحق في الفرن والتليين في الخط
التنظيف الإلكتروليتي يتم قبل التلدين في الخط
التنظيف بالتخليل الحمضي والتنظيف القلوي ، باستخدام تدفق قبل فرن التسخين المسبق والتلدين في الفرن قبل الجلفنة
التنظيف بالتخليل الحمضي والتنظيف القلوي ، وإزالة التدفق والتسخين المسبق في الغاز المختزل (مثل الهيدروجين) قبل الجلفنة.

يتجاهل خط الجلفنة المستمر لشريط قياس الضوء التخليل واستخدام التدفق ؛ يستخدم التنظيف القلوي ويحافظ على السطح النظيف للشريط عن طريق تسخينه في غرفة أو فرن مع جو مختزل من الهيدروجين حتى يمر تحت سطح حمام الزنك المصهور.

تتطلب عملية الجلفنة المستمرة للأسلاك خطوات تلدين ، وعادة ما تكون باستخدام وعاء من الرصاص المنصهر أمام صهاريج التنظيف والجلفنة ؛ تبريد الهواء أو الماء التخليل في حمض الهيدروكلوريك الساخن المخفف ؛ الشطف؛ تطبيق التدفق تجفيف؛ ثم الجلفنة في حمام الزنك المصهور.

الخبث ، سبيكة من الحديد والزنك ، يستقر في قاع حمام الزنك المصهور ويجب إزالته بشكل دوري. تطفو أنواع مختلفة من المواد على سطح حمام الزنك لمنع أكسدة الزنك المصهور. هناك حاجة إلى القشط المتكرر عند نقاط الدخول والخروج من السلك أو الشريط المجلفن.

المعالجة الحرارية

عادة ما تكون المعالجة الحرارية ، تسخين وتبريد المعدن الذي يبقى في الحالة الصلبة ، جزءًا لا يتجزأ من معالجة المنتجات المعدنية. غالبًا ما ينطوي على تغيير في البنية البلورية للمعدن مما يؤدي إلى تعديل خصائصه (على سبيل المثال ، التلدين لجعل المعدن أكثر مرونة ، والتسخين والتبريد البطيء لتقليل الصلابة والتسخين والتبريد لزيادة الصلابة ودرجة الحرارة المنخفضة التدفئة لتقليل الضغوط الداخلية).

الصلب

التلدين هو معالجة حرارية "تليين" تستخدم على نطاق واسع للسماح بمزيد من العمل البارد للمعدن ، وتحسين قابلية التشغيل الآلي ، وتخفيف الضغط على المنتج قبل استخدامه وما إلى ذلك. يتضمن تسخين المعدن إلى درجة حرارة معينة ، والاحتفاظ به عند درجة الحرارة تلك لفترة زمنية محددة والسماح له بالتبريد بمعدل معين. يتم استخدام عدد من تقنيات التلدين:

التلدين الأزرق ، يتم فيها إنتاج طبقة من أكسيد أزرق على سطح سبائك حديدية
تلدين مشرق ، الذي يتم إجراؤه في جو خاضع للتحكم لتقليل أكسدة السطح
تلدين وثيق or مربع الصلب ، طريقة يتم فيها تسخين المعادن الحديدية وغير الحديدية في حاوية معدنية محكمة الغلق مع أو بدون مادة تعبئة ثم تبريدها ببطء
التلدين الكامل ، يتم إجراؤها عادةً في جو وقائي ، بهدف الحصول على أقصى نعومة ممكنة اقتصاديًا
مطيع نوع خاص من التلدين يُعطى لمسبوكات الحديد لجعلها قابلة للطرق عن طريق تحويل الكربون المدمج في الحديد إلى كربون ناعم (أي الجرافيت)
التلدين الجزئي ، عملية درجات الحرارة المنخفضة لإزالة الضغوط الداخلية التي يسببها المعدن عن طريق العمل على البارد
شبه الحرجة or صلب كروي ، التي تنتج آلية محسنة من خلال السماح لكربيد الحديد في الهيكل البلوري بالحصول على شكل كروي.

تصلب العمر

التصلب بالشيخوخة هو معالجة حرارية تستخدم غالبًا في سبائك الألومنيوم والنحاس حيث يتم تسريع التصلب الطبيعي الذي يحدث في السبيكة عن طريق التسخين إلى حوالي 180 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة تقريبًا.

المجانسة

تم تصميم التجانس ، الذي يتم تطبيقه عادةً على السبائك أو مساحيق المعادن ، لإزالة الفصل أو تقليله بشكل كبير. يتم تحقيقه عن طريق التسخين إلى درجة حرارة تبلغ حوالي 20 درجة مئوية تحت درجة انصهار المعدن لمدة ساعتين أو أكثر ثم التبريد.

تطبيع

عملية مشابهة لعملية التلدين الكامل ، تضمن توحيد الخواص الميكانيكية التي سيتم الحصول عليها وتنتج أيضًا صلابة ومقاومة أكبر للتحميل الميكانيكي.

تسجيل براءات الاختراع

براءات الاختراع هي نوع خاص من عمليات التلدين التي تُطبق عادةً على المواد ذات المقطع العرضي الصغير التي يُراد سحبها (على سبيل المثال ، 0.6٪ من أسلاك الفولاذ الكربوني). يتم تسخين المعدن في فرن عادي إلى ما يزيد عن نطاق التحويل ثم ينتقل مباشرة من الفرن إلى ، على سبيل المثال ، حمام رصاص مثبت عند درجة حرارة حوالي 170 درجة مئوية.

إطفاء-تصلب وتلطيف

يمكن زيادة الصلابة في سبيكة حديدية عن طريق التسخين إلى ما يزيد عن نطاق التحول والتبريد السريع لدرجة حرارة الغرفة عن طريق التبريد بالزيت أو الماء أو الهواء. غالبًا ما يتم التشديد على المقالة بشدة بحيث لا يمكن وضعها في الخدمة ، ومن أجل زيادة متانتها ، يتم تلطيفها عن طريق إعادة تسخينها إلى درجة حرارة أقل من نطاق التحويل والسماح لها بالتبريد بالمعدل المطلوب.

تعتبر عملية الإستشهاد والتبريد عمليات متشابهة فيما عدا أن المادة يتم إخمادها ، على سبيل المثال ، في حمام ملح أو رصاص عند درجة حرارة 400 درجة مئوية.

تصلب السطح والحالة

هذه عملية معالجة حرارية أخرى يتم تطبيقها بشكل متكرر على السبائك القائمة على الحديد ، والتي تسمح لسطح الجسم بالبقاء صلبًا بينما يظل قلبه قابلاً للدكت نسبيًا. لديها عدد من الاختلافات:

تصلب اللهب يتضمن تصلب أسطح الجسم (على سبيل المثال ، أسنان التروس ، المحامل ، الانزلاقات) عن طريق التسخين بشعلة غاز عالية الحرارة ثم التبريد بالزيت أو الماء أو وسيط آخر مناسب.
تصلب الحث الكهربائي يشبه تصلب اللهب فيما عدا أن التسخين ينتج عن تيارات إيدي مستحثة في طبقات السطح.
الكربنة يزيد محتوى الكربون في سطح سبيكة حديدية عن طريق تسخين الجسم في وسط كربوني صلب أو سائل أو غازي (على سبيل المثال ، الفحم الصلب وكربونات الباريوم ، وسيانيد الصوديوم السائل وكربونات الصوديوم ، وأول أكسيد الكربون الغازي ، والميثان ، وما إلى ذلك. ) عند درجة حرارة حوالي 900 درجة مئوية.
نيترة يزيد محتوى النيتروجين على سطح جسم خاص من الحديد الزهر أو الصلب منخفض السبائك عن طريق تسخينه في وسط نيتروجين ، عادة غاز الأمونيا ، عند حوالي 500 إلى 600 درجة مئوية.
السيانيد هي طريقة لتصلب الحالة يتم فيها إثراء سطح جسم فولاذي منخفض الكربون في كل من الكربون والنيتروجين في وقت واحد. عادة ما ينطوي على تسخين الجسم لمدة ساعة في حمام من 1٪ سيانيد الصوديوم المنصهر عند 30 درجة مئوية ، ثم التبريد بالزيت أو الماء.
نيترة الكربوهيدرات هي عملية غازية للامتصاص المتزامن للكربون والنيتروجين في الطبقة السطحية من الفولاذ عن طريق تسخينها إلى 800 إلى 875 درجة مئوية في جو من غاز الكربنة (انظر أعلاه) وغاز النيتروجين (على سبيل المثال ، 2 إلى 5٪ لا مائي الأمونيا).

تعدين

المعدنة ، أو رش المعادن ، هي تقنية لتطبيق طلاء معدني واقٍ على سطح خشن ميكانيكيًا عن طريق رشه بقطرات من المعدن المنصهر. كما أنها تستخدم لبناء الأسطح البالية أو المتآكلة ولإصلاح الأجزاء المكونة بشكل سيئ. تُعرف هذه العملية على نطاق واسع باسم Schooping ، على اسم الدكتور Schoop الذي اخترعها.

إنها تستخدم مسدس Schooping ، وهو مسدس رش محمول باليد على شكل مسدس يتم من خلاله إدخال المعدن في شكل سلكي إلى لهب غاز الوقود / أنبوب نفخ الأكسجين الذي يذوبه ، وباستخدام الهواء المضغوط ، يرشه على الجسم. مصدر الحرارة عبارة عن خليط من الأكسجين وإما الأسيتيلين أو البروبان أو الغاز الطبيعي المضغوط. عادة ما يتم تقويم السلك الملفوف قبل إدخاله في البندقية. يمكن استخدام أي معدن يمكن تحويله إلى سلك ؛ يمكن للبندقية أيضًا قبول المعدن في شكل مسحوق.

المعدنة بالفراغ هي عملية يتم فيها وضع الجسم في جرة مفرغة يتم فيها رش المعدن المطلي.

الفوسفات

يستخدم الفوسفات بشكل أساسي على الفولاذ والألمنيوم الخفيف والمجلفن لزيادة مقاومة التصاق الطلاء والشمع والزيت ومقاومة التآكل. يتم استخدامه أيضًا لتشكيل طبقة تعمل كغشاء فراق في الرسم العميق للصفائح المعدنية وتحسين مقاومة التآكل. يتكون أساسًا من السماح للسطح المعدني بالتفاعل مع محلول واحد أو أكثر من فوسفات الحديد أو الزنك أو المنغنيز أو الصوديوم أو الأمونيوم. تستخدم محاليل فوسفات الصوديوم والأمونيوم للتنظيف المشترك والفوسفات. أدت الحاجة إلى الأجسام متعددة المعادن الفوسفاتية والرغبة في زيادة سرعات الخط في العمليات الآلية إلى تقليل أوقات التفاعل من خلال إضافة مسرعات مثل الفلوريدات والكلورات وموليبدات ومركبات النيكل إلى محاليل الفوسفات. وبالتالي ، زيادة مرونة طلاءات فوسفات الزنك ، تتم إضافة عوامل تكرير الكريستال مثل فوسفات الزنك أو فوسفات التيتانيوم إلى شطف المعالجة المسبقة.

يتضمن تسلسل الفوسفات عادةً الخطوات التالية:

تنظيف كاوية ساخنة
التنظيف بالفرشاة والشطف
مزيد من التنظيف الكاوية الساخنة
شطف الماء تكييف
الرش أو الغمس في المحاليل الساخنة للفوسفات الحمضي
شطف الماء البارد
شطف حمض الكروميك الدافئ
شطف آخر بالماء البارد
تجفيف.

فتيلة

يتم تطبيق مواد الطلاء الأولية العضوية على الأسطح المعدنية لتعزيز التصاق الدهانات المطبقة لاحقًا ولتأخير التآكل في السطح البيني المعدني للطلاء. تحتوي البادئات عادة على راتنجات وأصباغ ومذيبات ويمكن تطبيقها على الأسطح المعدنية المحضرة بالفرشاة أو الرش أو الغمر أو الطلاء باللف أو الرحلان الكهربائي.

قد تكون المذيبات عبارة عن أي توليفة من الهيدروكربونات الأليفاتية والعطرية والكيتونات والإسترات والكحول والإيثرات. الراتنجات الأكثر شيوعًا هي البولي فينيل بوتينول ، والراتنجات الفينولية ، والألكيدات الزيتية المجففة ، والزيوت الإبوكسية ، والإيبوكسيستر ، وسيليكات الإيثيل ، والمطاط المكلور. في البادئات المعقدة ، يتم استخدام عوامل الربط المتبادل مثل رباعي إيثيلين البنتامين ، وخماسي الإيثيلين هيكسامين ، والأيزوسيانات ، واليوريا فورمالدهايد. تشتمل الأصباغ غير العضوية المستخدمة في التركيبات الأولية على مركبات الرصاص والباريوم والكروم والزنك والكالسيوم.

مغطى بالبلاستيك

يتم تطبيق الطلاءات البلاستيكية على المعادن في صورة سائلة ، كمساحيق يتم معالجتها لاحقًا أو تلبيدها بالتسخين ، أو في شكل صفائح مُصنَّعة يتم تصفيحها على السطح المعدني بمادة لاصقة. تشمل أكثر أنواع البلاستيك استخدامًا البولي إيثيلين والبولي أميد (النايلون) والـ PVC. قد تشتمل الأخيرة على مواد ملدنة تعتمد على إسترات أحادية وبوليمرية ومثبتات مثل كربونات الرصاص وأملاح الأحماض الدهنية للباريوم والكادميوم ومزيلات ثنائي بيوتيل القصدير ومركبتيدات ألكيلتين وفوسفات الزنك. على الرغم من أن السمية المنخفضة بشكل عام وغير مزعجة ، فإن بعض الملدنات عبارة عن محسس للجلد.

الأخطار والوقاية منها

كما يمكن استنتاجه من تعقيد العمليات الموضحة أعلاه ، هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من مخاطر السلامة والصحة المرتبطة بالمعالجة السطحية للمعادن. تتم مصادفة العديد بانتظام في عمليات التصنيع ؛ يتم تقديم الآخرين من خلال تفرد التقنيات والمواد المستخدمة. قد يكون بعضها مهددًا للحياة. ومع ذلك ، يمكن منعها أو السيطرة عليها بشكل عام.

تصميم مكان العمل

يجب تصميم مكان العمل للسماح بتسليم المواد الخام والإمدادات وإزالة المنتجات النهائية دون التدخل في المعالجة المستمرة. نظرًا لأن العديد من المواد الكيميائية قابلة للاشتعال أو عرضة للتفاعل عند خلطها ، فإن الفصل المناسب في التخزين والعبور ضروري. تتضمن العديد من عمليات تشطيب المعادن سوائل ، وعند حدوث تسرب أو انسكاب أو تناثر الأحماض أو القلويات ، يجب غسلها على الفور. وفقًا لذلك ، يجب توفير أرضيات مصفاة ومقاومة للانزلاق بشكل كافٍ. يجب أن تكون التدبير المنزلي دؤوبًا للحفاظ على مناطق العمل والأماكن الأخرى نظيفة وخالية من تراكمات المواد. يجب تصميم أنظمة التخلص من النفايات الصلبة والسائلة والنفايات السائلة من الأفران وتهوية العادم مع مراعاة المخاوف البيئية.

يجب أن تستخدم محطات العمل ومهام العمل مبادئ مريحة لتقليل الإجهاد والالتواء والتعب المفرط ومؤشرات القوة النسبية. يجب أن تحتوي واقيات الماكينة على قفل تلقائي حتى يتم فصل الطاقة عن الماكينة إذا تمت إزالة الواقي. واقيات رذاذ الماء ضرورية. نظرًا لخطر تناثر المحاليل الحمضية والقلوية الساخنة ، يجب تثبيت نوافير غسل العين ودش الجسم بالكامل في متناول اليد. يجب وضع اللافتات لتحذير موظفي الإنتاج والصيانة الآخرين من مخاطر مثل الحمامات الكيميائية والأسطح الساخنة.

التقييم الكيميائي

يجب تقييم جميع المواد الكيميائية من حيث السمية المحتملة والمخاطر المادية ، ويجب استبدال المواد الأقل خطورة حيثما أمكن ذلك. ومع ذلك ، نظرًا لأن المادة الأقل سمية قد تكون أكثر قابلية للاشتعال ، يجب أيضًا مراعاة مخاطر نشوب حريق وانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، يجب مراعاة التوافق الكيميائي للمواد. على سبيل المثال ، قد يؤدي خلط أملاح النترات والسيانيد عن طريق الصدفة إلى حدوث انفجار بسبب خصائص الأكسدة القوية للنترات.

تهوئة

تتطلب معظم عمليات الطلاء المعدني تهوية العادم التي يتم وضعها بشكل استراتيجي لسحب الأبخرة أو الملوثات الأخرى بعيدًا عن العامل. تدفع بعض الأنظمة الهواء النقي عبر الخزان "لدفع" الملوثات المحمولة جواً إلى جانب العادم من النظام. يجب وضع مآخذ الهواء النقي بعيدًا عن فتحات العادم بحيث لا يتم إعادة تدوير الغازات السامة المحتملة.

معدات الحماية الشخصية

يجب تصميم العمليات لمنع التعرضات السامة المحتملة ، ولكن نظرًا لأنه لا يمكن دائمًا تجنبها تمامًا ، يجب تزويد الموظفين بمعدات الحماية الشخصية المناسبة (على سبيل المثال ، نظارات واقية مع أو بدون واقيات للوجه حسب الاقتضاء ، قفازات ، مآزر أو معاطف وأحذية). نظرًا لأن العديد من حالات التعرض تشتمل على محاليل تآكل أو كاوية ساخنة ، يجب عزل العناصر الواقية ومقاومة المواد الكيميائية. إذا كان هناك تعرض محتمل للكهرباء ، يجب أن تكون معدات الحماية الشخصية غير موصلة للكهرباء. يجب أن تكون معدات الحماية الشخصية متوفرة بكميات كافية للسماح بتنظيف وتجفيف العناصر الملوثة والمبللة قبل إعادة استخدامها. يجب أن تكون القفازات المعزولة والملابس الواقية الأخرى متوفرة حيث يوجد خطر حدوث حروق حرارية من المعدن الساخن والأفران وما إلى ذلك.

من العناصر الإضافية المهمة توافر مرافق الاغتسال وخزائن وغرف ارتداء الملابس النظيفة ، بحيث تظل ملابس العمال غير ملوثة ولا يحمل العمال المواد السامة إلى منازلهم.

تدريب الموظفين والإشراف

يعد تعليم الموظف وتدريبه أمرًا ضروريًا سواء عندما يكون جديدًا في الوظيفة أو عندما تكون هناك تغييرات في المعدات أو العملية. يجب توفير MSDSs لكل من المنتجات الكيميائية التي تشرح المخاطر الكيميائية والفيزيائية ، باللغات والمستويات التعليمية التي تضمن فهم العمال لها. سيضمن اختبار الكفاءة وإعادة التدريب الدوري احتفاظ العمال بالمعلومات المطلوبة. يُنصح بالإشراف الدقيق للتأكد من اتباع الإجراءات المناسبة.

مخاطر مختارة

هناك مخاطر معينة تنفرد بها صناعة طلاء المعادن وتستحق اهتمامًا خاصًا.

المحاليل القلوية والحمضية

تعتبر المحاليل القلوية والحمضية المُسخنة المستخدمة في تنظيف ومعالجة المعادن بشكل خاص مسببة للتآكل والكاوية. إنها مهيجة للجلد والأغشية المخاطية وتكون خطيرة بشكل خاص عند تناثرها في العين. نوافير غسل العين والاستحمام في حالات الطوارئ ضرورية. الملابس الواقية المناسبة والنظارات الواقية ستحمي من البقع التي لا مفر منها ؛ عندما يصل الرذاذ إلى الجلد ، يجب شطف المنطقة فورًا وبكثرة بماء بارد ونظيف لمدة 15 دقيقة على الأقل ؛ قد تكون العناية الطبية ضرورية ، خاصة عندما تكون العين متورطة.

يجب توخي الحذر عند استخدام الهيدروكربونات المكلورة لأن الفوسجين قد ينتج عن تفاعل الهيدروكربون المكلور والأحماض والمعادن. يعتبر حمض النيتريك والهيدروفلوريك خطرين بشكل خاص عند استنشاق غازاتهما ، لأنه قد يستغرق 4 ساعات أو أكثر قبل أن تظهر التأثيرات على الرئتين. قد يظهر التهاب الشعب الهوائية والالتهاب الرئوي وحتى الوذمة الرئوية القاتلة بشكل متأخر في العامل الذي يبدو أنه لم يكن له تأثير أولي من التعرض. يُنصح بالعلاج الطبي الوقائي الفوري ، وفي كثير من الأحيان ، الاستشفاء للعمال الذين تعرضوا. يمكن أن يسبب ملامسة الجلد لحمض الهيدروفلوريك حروقًا شديدة دون ألم لعدة ساعات. العناية الطبية العاجلة ضرورية.

غبار

يمثل الغبار المعدني والمؤكسد مشكلة خاصة في عمليات الطحن والتلميع ، ويتم إزالته بشكل أكثر فاعلية بواسطة تهوية العادم المحلي عند تكوينها. يجب تصميم مجاري الهواء لتكون سلسة ويجب أن تكون سرعة الهواء كافية لمنع الجسيمات من الاستقرار خارج تيار الهواء. قد يكون غبار الألمنيوم والمغنيسيوم متفجرًا ويجب جمعه في مصيدة مبللة. أصبح الرصاص مشكلة أقل مع تراجع استخدامه في السيراميك وطلاء البورسلين ، لكنه لا يزال يمثل خطرًا مهنيًا في كل مكان ويجب الحذر منه دائمًا. حظي البريليوم ومركباته بالاهتمام مؤخرًا بسبب احتمالية الإصابة بالسرطان ومرض البريليوم المزمن.

تنطوي بعض العمليات على خطر الإصابة بالسحار السيليسي والتهاب الرئة: تكليس وسحق وتجفيف الصوان أو الكوارتز أو الحجر ؛ غربلة وخلط ووزن هذه المواد في الحالة الجافة ؛ وشحن الأفران بهذه المواد. كما أنها تمثل خطرًا عند استخدامها في عملية رطبة وتتناثر في مكان العمل وعلى ملابس العمال ، لتصبح غبارًا مرة أخرى عندما تجف. تهوية العادم المحلي والنظافة الصارمة والنظافة الشخصية تدابير وقائية مهمة.

مادة متفاعلة

تعتبر المذيبات والمواد الكيميائية العضوية الأخرى المستخدمة في إزالة الشحوم وفي عمليات معينة خطيرة عند استنشاقها. في المرحلة الحادة ، قد تؤدي آثارها المخدرة إلى شلل الجهاز التنفسي والوفاة. في حالة التعرض المزمن ، تكون سمية الجهاز العصبي المركزي وتلف الكبد والكلى أكثر شيوعًا. يتم توفير الحماية بواسطة LEV مع منطقة أمان لا تقل عن 80 إلى 100 سم بين المصدر ومنطقة التنفس للعامل. يجب أيضًا تركيب تهوية منضدة لإزالة الأبخرة المتبقية من قطع العمل النهائية. قد يكون نزع الدهون من الجلد بواسطة المذيبات العضوية نذير التهاب الجلد. العديد من المذيبات قابلة للاشتعال أيضًا.

السيانيد

كثيرا ما تستخدم الحمامات المحتوية على السيانيد في إزالة الشحوم كهربائيا والطلاء بالكهرباء والسيانيد. سيؤدي التفاعل مع الحمض إلى تكوين سيانيد الهيدروجين المتطاير والذي من المحتمل أن يكون مميتًا (حمض البروسيك). يتراوح التركيز المميت في الهواء من 300 إلى 500 جزء في المليون. قد ينتج التعرض المميت أيضًا عن امتصاص الجلد أو ابتلاع السيانيد. النظافة المثلى ضرورية للعمال الذين يستخدمون السيانيد. لا يجب تناول الطعام قبل الغسيل ، ولا يجب أن يكون في منطقة العمل. يجب تنظيف الأيدي والملابس بعناية بعد التعرض المحتمل للسيانيد.

تشمل تدابير الإسعافات الأولية للتسمم بالسيانيد النقل في الهواء الطلق ، وإزالة الملابس الملوثة ، والغسيل الواسع للمناطق المكشوفة بالماء ، والعلاج بالأكسجين ، واستنشاق نتريت الأميل. تهوية العادم المحلي وحماية الجلد ضروريان.

الكروم والنيكل

قد تكون مركبات الكروم والنيكل المستخدمة في الحمامات الجلفانية في الطلاء الكهربائي خطرة. يمكن أن تسبب مركبات الكروم حروقًا وتقرحًا وإكزيما في الجلد والغشاء المخاطي وانثقابًا مميزًا في الحاجز الأنفي. قد يحدث الربو القصبي. يمكن أن تسبب أملاح النيكل إصابة الجلد التحسسية أو المهيجة السامة. هناك أدلة على أن كلا من مركبات الكروم والنيكل قد تكون مسببة للسرطان. تهوية العادم المحلي وحماية الجلد ضروريان.

الأفران والأفران

هناك حاجة إلى احتياطات خاصة عند العمل مع الأفران المستخدمة ، على سبيل المثال ، في المعالجة الحرارية للمعادن حيث يتم التعامل مع المكونات في درجات حرارة عالية والمواد المستخدمة في العملية قد تكون إما سامة أو متفجرة أو كليهما. قد تتفاعل الوسائط الغازية (الغلاف الجوي) في الفرن مع الشحنة المعدنية (المؤكسدة أو تقليل الغلاف الجوي) أو قد تكون محايدة ووقائية. تحتوي معظم الأخيرة على ما يصل إلى 50٪ هيدروجين و 20٪ أول أكسيد الكربون ، والتي ، بالإضافة إلى كونها قابلة للاحتراق ، تشكل مخاليط شديدة الانفجار مع الهواء عند درجات حرارة مرتفعة. تتراوح درجة حرارة الاشتعال من 450 إلى 750 درجة مئوية ، لكن الشرارة المحلية قد تسبب الاشتعال حتى في درجات الحرارة المنخفضة. يكون خطر الانفجار أكبر عند بدء تشغيل الفرن أو إغلاقه. نظرًا لأن فرن التبريد يميل إلى امتصاص الهواء (خطر خاص عند انقطاع الوقود أو مصدر الطاقة) ، يجب توفير مصدر للغاز الخامل (على سبيل المثال ، النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون) للتطهير عند إغلاق الفرن وكذلك عندما يتم إدخال جو وقائي في فرن ساخن.

ربما يكون أول أكسيد الكربون هو الخطر الأكبر من الأفران والأفران. نظرًا لأنه عديم اللون والرائحة ، فإنه غالبًا ما يصل إلى مستويات سامة قبل أن يدرك العامل ذلك. الصداع هو أحد الأعراض الأولى للسمية ، وبالتالي ، يجب نقل العامل الذي يصاب بالصداع أثناء العمل إلى الهواء الطلق على الفور. تشمل مناطق الخطر الجيوب الغائرة التي قد يتجمع فيها أول أكسيد الكربون ؛ يجب أن نتذكر أن أعمال الطوب مسامية وقد تحتفظ بالغاز أثناء التطهير العادي وتنبعث منه عند اكتمال التطهير.

قد تكون أفران الرصاص خطرة لأن الرصاص يميل إلى التبخر بسرعة كبيرة عند درجات حرارة أعلى من 870 درجة مئوية. وفقًا لذلك ، يلزم وجود نظام فعال لاستخراج الدخان. قد يكون كسر أو فشل وعاء خطير أيضًا ؛ يجب توفير بئر أو حفرة كبيرة بما يكفي لالتقاط المعدن المنصهر في حالة حدوث ذلك.

حريق وانفجار

العديد من المركبات المستخدمة في طلاء المعادن قابلة للاشتعال ، وفي ظل ظروف معينة ، تكون قابلة للانفجار. بالنسبة للجزء الأكبر ، فإن الأفران وأفران التجفيف تعمل بالغاز ، ويجب تركيب احتياطات خاصة مثل أجهزة تعطل اللهب في الشعلات ، وصمامات قطع الضغط المنخفض في خطوط الإمداد ، وألواح تخفيف الانفجار في هيكل المواقد. . في عمليات التحليل الكهربائي ، قد يتجمع الهيدروجين المتكون في العملية على سطح الحمام ، وإذا لم يتم استنفاده ، فقد يصل إلى تركيزات متفجرة. يجب تهوية الأفران بشكل صحيح وحماية المواقد من الانسداد بسبب مادة التقطير.

يعتبر تبريد الزيت أيضًا من مخاطر الحريق ، خاصةً إذا لم تكن الشحنة المعدنية مغمورة بالكامل. يجب أن تحتوي زيوت التبريد على نقطة اشتعال عالية ، ويجب ألا تتجاوز درجة حرارتها 27 درجة مئوية.

تعتبر أسطوانات الأكسجين المضغوط وغاز الوقود المستخدمة في عملية التعدين من مخاطر الحريق والانفجار إذا لم يتم تخزينها وتشغيلها بشكل صحيح. راجع مقالة "اللحام والقطع الحراري" في هذا الفصل للحصول على الاحتياطات التفصيلية.

وفقًا لما تتطلبه اللوائح المحلية ، يجب توفير معدات مكافحة الحرائق ، بما في ذلك أجهزة الإنذار ، والحفاظ عليها في حالة جيدة ، ويتم تدريب العمال على استخدامها بشكل صحيح.

حرارة

إن استخدام الأفران ، واللهب المكشوف ، والأفران ، والمحاليل الساخنة ، والمعادن المنصهرة يمثل حتمًا خطر التعرض المفرط للحرارة ، والذي يتفاقم في المناخات الحارة والرطبة ، وعلى وجه الخصوص ، عن طريق الملابس والعتاد الواقي. قد لا يكون التكييف الكامل لمحطة ما مجديًا اقتصاديًا ، ولكن توفير الهواء المبرد في أنظمة التهوية المحلية مفيد. استراحات الراحة في محيط بارد وتناول كمية كافية من السوائل (يجب أن تكون السوائل المأخوذة في محطة العمل خالية من الملوثات السامة) ستساعد على تجنب سمية الحرارة. يجب تدريب العمال والمشرفين على التعرف على أعراض الإجهاد الحراري.

وفي الختام

تتضمن المعالجة السطحية للمعادن العديد من العمليات التي تنطوي على مجموعة واسعة من التعرضات السامة المحتملة ، والتي يمكن منع معظمها أو السيطرة عليها من خلال التطبيق الجاد لتدابير وقائية معترف بها جيدًا.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

السبت، مارس 19 2011 19: 54

استصلاح المعادن

استخلاص المعادن هي العملية التي يتم من خلالها إنتاج المعادن من الخردة. لا يمكن تمييز هذه المعادن المستصلحة عن المعادن المنتجة من المعالجة الأولية لخام المعدن. ومع ذلك ، فإن العملية مختلفة قليلاً وقد يكون التعرض مختلفًا. الضوابط الهندسية هي نفسها في الأساس. يعد استخلاص المعادن مهمًا جدًا للاقتصاد العالمي بسبب استنفاد المواد الخام وتلوث البيئة الناتج عن مواد الخردة.

يشكل الألمنيوم والنحاس والرصاص والزنك 95٪ من الإنتاج في صناعة المعادن غير الحديدية الثانوية. كما يتم استخلاص المغنيسيوم والزئبق والنيكل والمعادن النفيسة والكادميوم والسيلينيوم والكوبالت والقصدير والتيتانيوم. (تمت مناقشة الحديد والصلب في الفصل صناعة الحديد والصلب. راجع أيضًا مقالة "صهر وتنقية النحاس والرصاص والزنك" في هذا الفصل.)

استراتيجيات التحكم

مبادئ التحكم في الانبعاث / التعرض

يشمل استصلاح المعادن التعرض للغبار والأبخرة والمذيبات والضوضاء والحرارة والضباب الحمضي والمواد والمخاطر المحتملة الأخرى. قد تكون بعض تعديلات العملية و / أو مناولة المواد مجدية لإزالة أو تقليل توليد الانبعاثات: تقليل المناولة ، وخفض درجات حرارة الوعاء ، وتقليل تكوين الخبث وتوليد الغبار السطحي ، وتعديل تخطيط المصنع لتقليل مناولة المواد أو إعادة جذب المواد المستقرة تراب.

يمكن تقليل التعرض في بعض الحالات إذا تم اختيار الآلات لأداء مهام عالية التعرض بحيث يمكن إخراج الموظفين من المنطقة. يمكن أن يقلل هذا أيضًا من المخاطر المريحة بسبب مناولة المواد.

لمنع التلوث المتقاطع للمناطق النظيفة في المصنع ، من المستحسن عزل العمليات التي تولد انبعاثات كبيرة. سوف يحتوي الحاجز المادي على الانبعاثات ويقلل من انتشارها. وبالتالي ، يتعرض عدد أقل من الناس ، وسيتم تقليل عدد مصادر الانبعاث التي تساهم في التعرض في أي منطقة واحدة. هذا يبسط تقييمات التعرض ويجعل تحديد المصادر الرئيسية والتحكم فيها أسهل. غالبًا ما يتم عزل عمليات الاسترداد عن عمليات المصنع الأخرى.

في بعض الأحيان ، يمكن إحاطة أو عزل مصدر انبعاث معين. نظرًا لأن العبوات نادراً ما تكون ضيقة الهواء ، فغالبًا ما يتم تطبيق نظام عادم السحب السلبي على العلبة. تتمثل إحدى الطرق الأكثر شيوعًا للتحكم في الانبعاثات في توفير تهوية محلية للعادم عند نقطة توليد الانبعاثات. يقلل التقاط الانبعاثات من مصدرها من احتمالية انتشار الانبعاثات في الهواء. كما أنه يمنع تعرض الموظف الثانوي الناتج عن إعادة إدخال الملوثات المستقرة.

يجب أن تكون سرعة التقاط غطاء العادم كبيرة بما يكفي لمنع الأبخرة أو الغبار من الهروب من تدفق الهواء إلى غطاء المحرك. يجب أن يكون لتدفق الهواء سرعة كافية لحمل جزيئات الدخان والغبار إلى غطاء المحرك والتغلب على الآثار المعطلة للمسودات المتقاطعة وحركات الهواء العشوائية الأخرى. السرعة المطلوبة لتحقيق ذلك ستختلف من تطبيق إلى آخر. يجب تقييد استخدام سخانات إعادة التدوير أو مراوح التبريد الشخصية التي يمكنها التغلب على تهوية العادم المحلي.

تتطلب جميع أنظمة تهوية العادم أو التخفيف أيضًا هواءًا بديلاً (يُعرف أيضًا باسم أنظمة الهواء "المكياج"). إذا كان نظام الهواء البديل مصممًا جيدًا ومدمجًا في أنظمة التهوية الطبيعية والمريحة ، فيمكن توقع تحكم أكثر فعالية في التعرض. على سبيل المثال ، يجب وضع منافذ الهواء البديلة بحيث يتدفق الهواء النظيف من المخرج عبر الموظفين باتجاه مصدر الانبعاث والعادم. غالبًا ما تستخدم هذه التقنية مع جزر الهواء المزودة وتضع الموظف بين الهواء الداخل النظيف ومصدر الانبعاث.

تهدف المناطق النظيفة إلى التحكم فيها من خلال التحكم المباشر في الانبعاثات والتدبير المنزلي. تعرض هذه المناطق مستويات منخفضة من الملوثات المحيطة. يمكن حماية الموظفين في المناطق الملوثة عن طريق كبائن الخدمة الجوية المزودة ، والجزر ، والمنابر الاحتياطية وغرف التحكم ، بالإضافة إلى حماية الجهاز التنفسي الشخصية.

يمكن تقليل متوسط التعرض اليومي للعمال من خلال توفير مناطق نظيفة مثل غرف الاستراحة وغرف الغداء التي يتم تزويدها بهواء نقي. من خلال قضاء الوقت في منطقة خالية من الملوثات نسبيًا ، يمكن تقليل متوسط تعرض الموظفين المرجح للوقت للملوثات. تطبيق شائع آخر لهذا المبدأ هو جزيرة الهواء المزودة ، حيث يتم توفير الهواء النقي المفلتر إلى منطقة التنفس للموظف في محطة العمل.

يجب توفير مساحة كافية للشفاطات وأعمال مجاري الهواء وغرف التحكم وأنشطة الصيانة والتنظيف وتخزين المعدات.

المركبات ذات العجلات هي مصادر مهمة للانبعاثات الثانوية. عند استخدام النقل بالمركبات ذات العجلات ، يمكن تقليل الانبعاثات عن طريق رصف جميع الأسطح ، والحفاظ على الأسطح خالية من المواد المتربة المتراكمة ، وتقليل مسافات السير والسرعة ، وإعادة توجيه عادم السيارة وتفريغ مروحة التبريد. يجب اختيار مواد الرصف المناسبة مثل الخرسانة بعد مراعاة عوامل مثل الحمل والاستخدام والعناية بالسطح. يمكن تطبيق الطلاءات على بعض الأسطح لتسهيل غسل الطرق.

يجب صيانة جميع أنظمة تهوية العادم والتخفيف والماكياج بشكل صحيح من أجل التحكم الفعال في ملوثات الهواء. بالإضافة إلى صيانة أنظمة التهوية العامة ، يجب صيانة معدات العمليات للتخلص من انسكاب المواد والانبعاثات المنفلتة.

تنفيذ برنامج ممارسة العمل

على الرغم من أن المعايير تؤكد على الضوابط الهندسية كوسيلة لتحقيق الامتثال ، إلا أن ضوابط ممارسة العمل ضرورية لبرنامج تحكم ناجح. يمكن التغلب على الضوابط الهندسية بسبب عادات العمل السيئة ، وعدم كفاية الصيانة ، وسوء التدبير المنزلي أو النظافة الشخصية. يمكن أن يتعرض الموظفون الذين يشغلون نفس المعدات في نوبات مختلفة لتعرضات محمولة جواً مختلفة بشكل كبير بسبب الاختلافات في هذه العوامل بين التحولات.

تمثل برامج ممارسة العمل ، على الرغم من إهمالها في كثير من الأحيان ، ممارسة إدارية جيدة بالإضافة إلى الفطرة السليمة ؛ إنها فعالة من حيث التكلفة ولكنها تتطلب موقفًا مسؤولًا وتعاونيًا من جانب الموظفين والمشرفين المباشرين. ينعكس موقف الإدارة العليا تجاه السلامة والصحة في موقف المشرفين المباشرين. وبالمثل ، إذا لم يطبق المشرفون هذه البرامج ، فقد تتأثر مواقف الموظفين. يمكن تعزيز السلوكيات الصحية والسلامة الجيدة من خلال:

جو تعاوني يشارك فيه الموظفون في البرامج
التدريب الرسمي والبرامج التعليمية
التأكيد على برنامج سلامة النبات وصحته. تحفيز الموظفين وكسب ثقتهم أمر ضروري من أجل الحصول على برنامج فعال.

لا يمكن "تثبيت" برامج ممارسة العمل ببساطة. تمامًا كما هو الحال مع نظام التهوية ، يجب صيانتها وفحصها باستمرار للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح. هذه البرامج هي مسؤولية الإدارة والموظفين. يجب إنشاء برامج لتعليم وتشجيع والإشراف على الممارسات "الجيدة" (أي منخفضة التعرض).

معدات الحماية الشخصية

يجب ارتداء نظارات السلامة ذات الواقيات الجانبية والمعاطف وأحذية الأمان وقفازات العمل بشكل روتيني في جميع الوظائف. يجب على أولئك الذين يعملون في الصب والصهر ، أو في صب السبائك ، ارتداء مآزر وحماية لليد مصنوعة من الجلد أو غيرها من المواد المناسبة للحماية من تناثر المعدن المنصهر.

في العمليات التي لا تكون فيها أدوات التحكم الهندسية كافية للتحكم في انبعاثات الغبار أو الأبخرة ، يجب ارتداء حماية الجهاز التنفسي المناسبة. إذا كانت مستويات الضوضاء مفرطة ولا يمكن هندستها أو لا يمكن عزل مصادر الضوضاء ، فيجب ارتداء حماية السمع. يجب أن يكون هناك أيضًا برنامج للحفاظ على السمع ، بما في ذلك اختبار قياس السمع والتدريب.

العمليات

الألومنيوم

تستخدم صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الحاملة للألمنيوم لإنتاج الألمنيوم المعدني وسبائك الألمنيوم. تشمل العمليات المستخدمة في هذه الصناعة المعالجة المسبقة للخردة وإعادة الصهر والسبائك والصب. تشمل المواد الخام المستخدمة في صناعة الألمنيوم الثانوية الخردة الجديدة والقديمة والخنازير المعرقة وبعض الألومنيوم الأولي. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات وتزوير ومواد صلبة أخرى يتم شراؤها من صناعة الطائرات والمصنعين ومنشآت التصنيع الأخرى. تعتبر الحفريات والخراطة منتجًا ثانويًا لتصنيع المسبوكات والقضبان والتزوير بواسطة صناعة الطائرات والسيارات. يتم الحصول على الكبريتات والكاشطات والخبث من محطات الاختزال الأولية ومصانع الصهر الثانوية والمسابك. تشمل الخردة القديمة قطع غيار السيارات والأدوات المنزلية وأجزاء الطائرات. الخطوات المتبعة هي كما يلي:

التفتيش والفرز. خردة الألومنيوم المشتراة تخضع للفحص. يتم نقل الخردة النظيفة التي لا تتطلب معالجة مسبقة إلى التخزين أو يتم شحنها مباشرة في فرن الصهر. يتم فرز الألومنيوم الذي يحتاج إلى معالجة مسبقة يدويًا. تتم إزالة الحديد والفولاذ المقاوم للصدأ والزنك والنحاس والمواد كبيرة الحجم مجانًا.
التكسير والغربلة. تعتبر الخردة القديمة ، وخاصة الصب والصفيحة الملوثة بالحديد ، من المدخلات في هذه العملية. يتم نقل الخردة المصنفة إلى كسارة أو مطحنة حيث يتم تقطيع المواد وسحقها ، ويتم قطع الحديد بعيدًا عن الألومنيوم. يتم تمرير المواد المكسرة فوق غربال اهتزازية لإزالة الأوساخ والدقائق.
بالات. تُستخدم معدات بالات مصممة خصيصًا لضغط خردة الألومنيوم الضخمة مثل صفائح الخردة والمسبوكات والقصاصات.
التقطيع / التصنيف. يتم قطع كابل الألمنيوم النقي مع تقوية أو عزل فولاذي بمقصات من نوع التمساح ، ثم يتم تحبيبها أو تقليلها في مطاحن المطرقة لفصل قلب الحديد والطلاء البلاستيكي عن الألومنيوم.
حرق / تجفيف. تتم معالجة القواطع والخراطة مسبقًا لإزالة زيوت القطع والشحوم والرطوبة والحديد الخالي. يتم سحق الخردة في مطحنة المطرقة أو الكسارة الحلقية ، وتتطاير الرطوبة والمواد العضوية في مجفف دوار يعمل بالغاز أو الزيت ، ويتم غربلة الرقائق المجففة لإزالة حبيبات الألومنيوم ، ويتم معالجة المادة المتبقية مغناطيسيًا لإزالة الحديد ، و يتم فرز الثقوب النظيفة والمجففة في صناديق حمل.
معالجة الخبث الساخن. يمكن إزالة الألمنيوم من الخبث الساخن الذي يتم تفريغه من فرن التكرير عن طريق الصهر باستخدام خليط الملح والكريوليت. يتم تنفيذ هذه العملية في برميل مبطن بالحرارة ميكانيكيًا ومبطن بالحرارة. يتم استغلال المعدن بشكل دوري من خلال ثقب في قاعدته.
الطحن الجاف. في عملية الطحن الجاف ، تتم معالجة خبث الألمنيوم البارد والمخلفات الأخرى عن طريق الطحن والفرز والتركيز للحصول على منتج يحتوي على الحد الأدنى من محتوى الألمنيوم من 60 إلى 70٪. يمكن استخدام المطاحن الكروية أو مطاحن القضبان أو مطاحن المطرقة لتقليل الأكاسيد والمواد غير المعدنية إلى مساحيق دقيقة. يتم فصل الأوساخ والمواد الأخرى غير القابلة للاسترداد عن المعدن عن طريق الغربلة و / أو تصنيف الهواء و / أو الفصل المغناطيسي.
تحميص. رقائق الألمنيوم المدعمة بالورق أو الجوتا بيرشا أو العزل هي مدخلات في هذه العملية. في عملية التحميص ، يتم شحن المواد الكربونية المرتبطة برقائق الألومنيوم ثم فصلها عن المنتج المعدني.
تعرق الألمنيوم. التعرق هو عملية استخلاص المعادن بالحرارة تُستخدم لاستعادة الألمنيوم من الخردة التي تحتوي على نسبة عالية من الحديد. تعتبر خردة الألمنيوم عالية الحديد والمسبوكات والخبث مدخلات في هذه العملية. تستخدم الأفران الانعكاسية ذات اللهب المكشوف ذات المواقد المائلة عمومًا. يتم الفصل عندما يذوب الألمنيوم ومكونات أخرى منخفضة الانصهار وتتسرب إلى أسفل الموقد ، من خلال شبكة حديدية وفي قوالب مبردة بالهواء ، أو تجميع الأواني أو الآبار. المنتج يسمى "خنزير تعرق". المواد عالية الانصهار بما في ذلك الحديد والنحاس ومنتجات الأكسدة المتكونة أثناء عملية التعرق يتم سحبها بشكل دوري من الفرن.
تنقية الصهر الانعكاسي (الكلور). تستخدم الأفران الانعكاسية لتحويل الخردة النظيفة أو الخنازير المتعرقة أو ، في بعض الحالات ، الخردة غير المعالجة إلى سبائك مواصفة. يتم شحن الخردة إلى الفرن بوسائل ميكانيكية. تتم إضافة المواد للمعالجة عن طريق الدُفعة أو التغذية المستمرة. بعد شحن الخردة ، يتم إضافة تدفق لمنع التلامس مع والأكسدة اللاحقة للذوبان عن طريق الهواء (تدفق الغطاء). تتم إضافة تدفقات المذيبات التي تتفاعل مع المواد غير المعدنية ، مثل البقايا من الطلاءات والأوساخ المحترقة ، لتشكيل مواد غير قابلة للذوبان تطفو على السطح كخبث. ثم يتم إضافة عوامل صناعة السبائك ، حسب المواصفات. ترهيب هي العملية التي تقلل محتوى المغنيسيوم في الشحنة المنصهرة. عند إزالة الخبث بغاز الكلور ، يتم حقن الكلور من خلال أنابيب الكربون أو الرماح ويتفاعل مع المغنيسيوم والألمنيوم أثناء فقاعاته. في خطوة القشط ، يتم تقشير التدفقات شبه الصلبة غير النقية من سطح المصهور.
تنقية الصهر الانعكاسي (الفلور). تشبه هذه العملية عملية صهر الصهر الانعكاسية (الكلور) فيما عدا استخدام فلوريد الألومنيوم بدلاً من الكلور.

يسرد الجدول 1 التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الألمنيوم.

الجدول 1. الضوابط الهندسية / الإدارية للألمنيوم ، حسب العملية

معدات العملية	تعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
فرز	إزالة اللحام بالشعلة - أبخرة معدنية مثل الرصاص والكادميوم	تهوية العادم المحلي أثناء إزالة اللحام ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي عند إزالة اللحام
التكسير / الغربلة	الغبار والهباء الجوي غير النوعي ، ضباب الزيت ، الجسيمات المعدنية ، والضوضاء	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة وعزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
بالات	لا يوجد تعرض معروف	لا ضوابط
حرق / تجفيف	الجسيمات غير المحددة التي قد تشمل المعادن والسخام والمواد العضوية الثقيلة المكثفة. الغازات والأبخرة التي تحتوي على الفلوريدات وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة بالحرارة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
معالجة الخبث الساخن	بعض الأبخرة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
الطحن الجاف	غبار	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
اﻟﺘﺤﻤﻴﺺ	غبار	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة بالحرارة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
تعرق	الأبخرة والجسيمات المعدنية والغازات والأبخرة غير النوعية والحرارة والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة بالحرارة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
تنقية الصهر الانعكاسي (الكلور)	منتجات الاحتراق والكلور وكلوريد الهيدروجين وكلوريدات المعادن وكلوريد الألومنيوم والحرارة والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة بالحرارة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
تنقية الصهر الانعكاسي (الفلور)	منتجات الاحتراق ، الفلور ، فلوريد الهيدروجين ، فلوريد المعادن ، فلوريد الألومنيوم ، الحرارة والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة بالحرارة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي

استخلاص النحاس

تستخدم صناعة النحاس الثانوية الخردة الحاملة للنحاس لإنتاج النحاس المعدني وسبائك النحاس. يمكن تصنيف المواد الخام المستخدمة على أنها خردة جديدة تم إنتاجها في تصنيع المنتجات النهائية أو الخردة القديمة من المواد القديمة المهترئة أو التي تم إنقاذها. تشمل مصادر الخردة القديمة الأسلاك وتركيبات السباكة والمعدات الكهربائية والسيارات والأجهزة المنزلية. وتشمل المواد الأخرى ذات القيمة النحاسية الخبث والكبريت ورماد المسابك والكنس من المصاهر. يتم تضمين الخطوات التالية:

التجريد والفرز. يتم فرز الخردة على أساس محتواها من النحاس ونظافتها. يمكن فصل الخردة النظيفة يدويًا للشحن مباشرة إلى فرن الصهر والسبائك. يمكن فصل المكونات الحديدية مغناطيسياً. يتم تجريد أغطية العزل وكابلات الرصاص يدويًا أو بواسطة معدات مصممة خصيصًا.
قولبة وسحق. يتم ضغط الأسلاك النظيفة واللوحة الرقيقة والشاشة السلكية والجسور والخراطة والرقائق لتسهيل التعامل معها. تشمل المعدات المستخدمة مكابس بالات هيدروليكية وطواحين مطرقية وطواحين كروية.
تمزيق. يتم فصل الأسلاك النحاسية عن العزل عن طريق تقليل حجم الخليط. ثم يتم فرز المواد المقطعة حسب التصنيف الهوائي أو الهيدروليكي مع الفصل المغناطيسي لأي مواد حديدية.
الطحن وفصل الجاذبية. تؤدي هذه العملية نفس وظيفة التقطيع ولكنها تستخدم وسيط فصل مائي ومواد إدخال مختلفة مثل الخبث والكبريت والكشط ورماد المسابك والكنس وغبار الكيس.
تجفيف. تتم إزالة القصاصات والخراطة والرقائق التي تحتوي على شوائب عضوية متطايرة مثل سوائل التقطيع والزيوت والشحوم.
حرق العزل. تقوم هذه العملية بفصل العزل والطلاءات الأخرى عن الأسلاك النحاسية عن طريق حرق هذه المواد في الأفران. يتم شحن خردة الأسلاك على دفعات إلى غرفة الإشعال الأولية أو الحارق اللاحق. ثم يتم تمرير منتجات الاحتراق المتطايرة من خلال غرفة احتراق ثانوية أو حاوية للتجميع. يتم إنشاء الجسيمات غير المحددة والتي قد تشمل الدخان والطين وأكاسيد المعادن. قد تحتوي الغازات والأبخرة على أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات.
التعرق. تتم إزالة المكونات منخفضة الذوبان بالبخار من الخردة عن طريق تسخين الخردة إلى درجة حرارة مضبوطة أعلى بقليل من نقطة انصهار المعادن المراد تعرقها. المعدن الأساسي ، النحاس ، ليس هو المكون المنصهر بشكل عام.
ترشيح كربونات الأمونيوم. يمكن استعادة النحاس من الخردة النظيفة نسبيًا عن طريق النض والذوبان في محلول أساسي من كربونات الأمونيوم. تتفاعل الأيونات النحاسية في محلول الأمونيا مع النحاس المعدني لإنتاج أيونات نحاسية ، والتي يمكن إعادة أكسدة الحالة النحاسية عن طريق أكسدة الهواء. بعد فصل المحلول الخام من بقايا الترشيح ، يتم استعادة أكسيد النحاس بالتقطير بالبخار.
التقطير بالبخار. يؤدي غليان المادة المرشحة من عملية ترشيح الكربونات إلى ترسيب أكسيد النحاس. ثم يجفف أكسيد النحاس.
تخفيض الهيدروجين الحراري المائي. يتم تسخين محلول كربونات الأمونيوم المحتوي على أيونات النحاس تحت ضغط في الهيدروجين ، مما يؤدي إلى ترسيب النحاس كمسحوق. يتم ترشيح النحاس وغسله وتجفيفه وتلبيده تحت جو من الهيدروجين. المسحوق مطحون ومفرز.
ترشيح حامض الكبريتيك. يتم إذابة خردة النحاس في حمض الكبريتيك الساخن لتكوين محلول كبريتات النحاس لتغذية عملية الاستخلاص الكهربائي. بعد الهضم ، يتم ترشيح البقايا غير المذابة.
صهر المحول. يتم شحن النحاس الأسود المصهور إلى المحول ، وهو عبارة عن لبنة مقاومة للصهر على شكل كمثرى أو أسطوانية الشكل. يتم نفخ الهواء في الشحنات المنصهرة من خلال فوهات تسمى فوهات. يؤكسد الهواء كبريتيد النحاس والمعادن الأخرى. يضاف تدفق يحتوي على السيليكا ليتفاعل مع أكاسيد الحديد لتكوين خبث سيليكات الحديد. يتم نزع هذا الخبث من الفرن ، عادة عن طريق قلب الفرن ثم هناك ضربة ثانوية ومزيل الدسم. يُطلق على النحاس الناتج عن هذه العملية نحاس نفطة. يتم بشكل عام تنقية النحاس المنفّط في فرن تنقية الحريق.
تكرير الحريق. النحاس المنبعث من المحول هو حريق مكرر في فرن أسطواني مائل ، وعاء مثل الفرن الانعكاسي. يتم شحن النحاس المنفط إلى وعاء التكرير في جو مؤكسد. يتم إزالة الشوائب من السطح ويتم إنشاء جو مختزل عن طريق إضافة جذوع الأشجار الخضراء أو الغاز الطبيعي. ثم يتم صب المعدن المنصهر الناتج. إذا تم تكرير النحاس كهربائياً ، فسيتم صب النحاس المكرر كأنود.
التكرير الالكتروليتي. يتم وضع الأنودات الناتجة عن عملية تكرير الحريق في خزان يحتوي على حامض الكبريتيك وتيار مباشر. يتأين النحاس من الأنود وتترسب أيونات النحاس على صفيحة نحاسية نقية. عندما تذوب الأنودات في المنحل بالكهرباء ، تستقر الشوائب في قاع الخلية على شكل مادة لزجة. يمكن أيضًا معالجة هذا الوحل لاستعادة القيم المعدنية الأخرى. يتم صهر نحاس الكاثود المنتج ويصب في مجموعة متنوعة من الأشكال.

يسرد الجدول 2 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص النحاس.

الجدول 2. الضوابط الهندسية / الإدارية للنحاس ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
التجريد والفرز	ملوثات الهواء الناتجة عن مناولة المواد وإزالة اللحام أو قطع الخردة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
قولبة وسحق	الغبار والهباء الجوي غير النوعي ، ضباب الزيت ، الجسيمات المعدنية والضوضاء	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة وعزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
تمزيق	الغبار غير المحدد ، مواد عزل الأسلاك ، الجسيمات المعدنية والضوضاء	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة وعزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
الطحن وفصل الجاذبية	الغبار غير النوعي والجسيمات المعدنية من التدفقات والخبث والكثارة والضوضاء	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة وعزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
اﻟﺘﺠﻔﻴﻒ	الجسيمات غير النوعية ، والتي قد تشمل المعادن والسخام والمواد العضوية الثقيلة المكثفة الغازات والأبخرة التي تحتوي على الفلوريدات وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
حرق العزل	الجسيمات غير المحددة التي قد تشمل الدخان والطين وأكاسيد المعادن الغازات والأبخرة التي تحتوي على أكاسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت والكلوريدات وأول أكسيد الكربون والهيدروكربونات والألدهيدات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
تعرق	الأبخرة والجسيمات المعدنية والغازات غير النوعية والأبخرة والجسيمات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
ترشيح كربونات الأمونيوم	غاز الأمونيا	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
التقطير بالبخار	غاز الأمونيا	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - نظارات ذات دروع جانبية
تخفيض الهيدروجين الحراري المائي	غاز الأمونيا	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
ترشيح حامض الكبريتيك	ضباب حامض الكبريتيك	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
صهر المحول	المعادن المتطايرة والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي وحماية السمع
صهر بوتقة كهربائي	أكاسيد الجسيمات ، الكبريت والنيتروجين ، السخام ، أول أكسيد الكربون ، الضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
تكرير الحريق	أكاسيد الكبريت ، الهيدروكربونات ، الجسيمات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
التكرير الالكتروليتي	حامض الكبريتيك والمعادن من الحمأة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة

استخلاص الرصاص

قد تتطلب المواد الخام المشتراة بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية معالجة قبل شحنها في فرن الصهر. يناقش هذا القسم المواد الخام الأكثر شيوعًا التي يتم شراؤها بواسطة مصاهر الرصاص الثانوية والضوابط الهندسية الممكنة وممارسات العمل للحد من تعرض الموظفين للرصاص من عمليات معالجة المواد الخام. وتجدر الإشارة إلى أنه يمكن العثور على غبار الرصاص بشكل عام في جميع أنحاء مرافق استخلاص الرصاص وأن أي هواء من المركبات يحتمل أن يثير غبار الرصاص الذي يمكن استنشاقه أو التصاقه بالأحذية والملابس والجلد والشعر.

بطاريات السيارات

المادة الخام الأكثر شيوعًا في مصهر الرصاص الثانوي هي بطاريات السيارات غير المرغوب فيها. سيتم استعادة حوالي 50٪ من وزن بطارية السيارات غير المرغوب فيها كرصاص معدني في عملية الصهر والتكرير. ما يقرب من 90٪ من بطاريات السيارات المصنعة اليوم تستخدم علبة أو علبة من البولي بروبلين. يتم استخلاص حالات البولي بروبلين بواسطة جميع مصاهر الرصاص الثانوية تقريبًا نظرًا للقيمة الاقتصادية العالية لهذه المادة. يمكن أن تولد معظم هذه العمليات أبخرة معدنية ، وخاصة الرصاص والأنتيمون.

In كسر بطارية السيارة هناك إمكانية لتكوين الزرنيخ أو الستيبين بسبب وجود الزرنيخ أو الأنتيمون المستخدم كعوامل تصلب في المعدن الشبكي وإمكانية وجود الهيدروجين الناشئ.

العمليات الأربع الأكثر شيوعًا لكسر بطاريات السيارات هي:

رأى عالية السرعة
رأى سرعة بطيئة
قص
تكسير البطارية بالكامل (كسارة زحل أو آلة التقطيع أو مطحنة المطرقة).

تتضمن العمليات الثلاث الأولى من هذه العمليات قطع الجزء العلوي من البطارية ، ثم تفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص. تتضمن العملية الرابعة سحق البطارية بالكامل في مطحنة المطرقة وفصل المكونات عن طريق فصل الجاذبية.

فصل بطارية السيارة يحدث بعد كسر بطاريات السيارات حتى يمكن فصل المواد الحاملة للرصاص عن مادة العلبة. قد تؤدي إزالة الغلاف إلى توليد ضباب حمضي. التقنيات الأكثر استخدامًا لإنجاز هذه المهمة هي:

• كتيب تقنية. يتم استخدام هذا من قبل الغالبية العظمى من مصاهر الرصاص الثانوية ويظل الأسلوب الأكثر استخدامًا في المصاهر الصغيرة والمتوسطة الحجم. بعد مرور البطارية عبر المنشار أو القص ، يقوم الموظف يدويًا بتفريغ المجموعات أو المواد الحاملة للرصاص في كومة ويضع العلبة وأعلى البطارية في كومة أخرى أو نظام نقل.
A بهلوان جهاز. يتم وضع البطاريات في جهاز بهلوان بعد أن يتم قطع / قطع الأسطح لفصل المجموعات عن الصناديق. تتخلص الضلوع الموجودة داخل الكأس من المجموعات لأنها تدور ببطء. تقع المجموعات من خلال الفتحات الموجودة في البهلوان بينما يتم نقل الصناديق إلى النهاية البعيدة ويتم جمعها عند خروجها. تتم معالجة أغطية وأغطية البطاريات البلاستيكية والمطاطية بشكل أكبر بعد فصلها عن مادة تحمل الرصاص.
A عملية الحوض / الطفو. عادة ما يتم دمج عملية الحوض / الطفو مع مطحنة المطرقة أو عملية التكسير لكسر البطارية. يتم وضع قطع البطارية ، محمل الرصاص والأغلفة ، في سلسلة من الخزانات المملوءة بالماء. تغرق مادة تحمل الرصاص في قاع الخزانات وتتم إزالتها بواسطة ناقل لولبي أو سلسلة جر بينما تطفو مادة العلبة ويتم نزعها من سطح الخزان.

البطاريات الصناعية التي كانت تستخدم لتشغيل المعدات الكهربائية المتنقلة أو للاستخدامات الصناعية الأخرى يتم شراؤها بشكل دوري للمواد الخام من قبل معظم المصاهر الثانوية. تحتوي العديد من هذه البطاريات على أغلفة فولاذية تتطلب إزالتها عن طريق قطع العلبة مفتوحة بشعلة قطع أو منشار يعمل بالغاز يدويًا.

شراء خردة تحمل الرصاص الأخرى

تشتري مصاهر الرصاص الثانوية مجموعة متنوعة من مواد الخردة الأخرى كمواد خام لعملية الصهر. وتشمل هذه المواد خردة مصانع البطاريات ، وكبريتات تكرير الرصاص ، وخردة الرصاص المعدني مثل النوع الخطي وغطاء الكابلات ، ومخلفات الرصاص رباعي الإيثيل. يمكن شحن هذه الأنواع من المواد مباشرة في أفران الصهر أو خلطها بمواد شحن أخرى.

مناولة ونقل المواد الخام

يعتبر مناولة المواد الخام ونقلها وتخزينها جزءًا أساسيًا من عملية صهر الرصاص الثانوية. يتم نقل المواد بواسطة رافعات شوكية أو رافعات أمامية أو ناقلات ميكانيكية (لولبية أو رافعة دلو أو حزام). الطريقة الأساسية لنقل المواد في صناعة الرصاص الثانوية هي المعدات المتنقلة.

تتضمن بعض طرق النقل الميكانيكية الشائعة التي تستخدمها مصاهر الرصاص الثانوية ما يلي: أنظمة النقل بالحزام التي يمكن استخدامها لنقل مواد تغذية الفرن من مناطق التخزين إلى منطقة تفحم الفرن ؛ الناقلات اللولبية لنقل غبار المداخن من الكيس إلى فرن التكتل أو منطقة التخزين أو مصاعد الدلو وسلاسل / خطوط السحب.

صهر

تتضمن عملية الصهر في مصهر ثانوي للرصاص تقليل الخردة الحاملة للرصاص إلى رصاص معدني في فرن صهر أو انعكاسي.

أفران الانفجار مشحونة بالمواد الحاملة للرصاص وفحم الكوك (الوقود) والحجر الجيري والحديد (التدفق). يتم إدخال هذه المواد في الفرن الموجود في الجزء العلوي من عمود الفرن أو من خلال باب الشحن الموجود على جانب العمود الموجود أعلى الفرن. بعض المخاطر البيئية المرتبطة بعمليات الأفران العالية هي الأبخرة والجسيمات المعدنية (خاصة الرصاص والأنتيمون) والحرارة والضوضاء وأول أكسيد الكربون. يتم استخدام مجموعة متنوعة من آليات نقل المواد المشحونة في صناعة الرصاص الثانوية. ربما تكون رافعة التخطي هي الأكثر شيوعًا. تشمل الأجهزة الأخرى المستخدمة القواديس الاهتزازية والناقلات الحزامية والمصاعد الدلو.

تتضمن عمليات سحب أفران الصهر إزالة الرصاص المصهور والخبث من الفرن إلى قوالب أو مغارف. تقوم بعض المصاهر بضغط المعدن مباشرة في الغلاية التي تحافظ على المعدن منصهرًا للتكرير. تقوم المصاهر المتبقية بصب معدن الفرن إلى كتل وتسمح للكتل بالتصلب.

يدخل هواء الانفجار لعملية الاحتراق إلى فرن الصهر من خلال tuyères والتي تبدأ أحيانًا بالملء بالتراكمات ويجب أن يتم ثقبها جسديًا ، عادةً بقضيب فولاذي ، لمنع انسدادها. الطريقة التقليدية لإنجاز هذه المهمة هي إزالة غطاء التويير وإدخال القضيب الفولاذي. بعد التثقيب ، يتم استبدال الغطاء.

أفران عاكسة يتم شحن المواد الخام الحاملة للرصاص بواسطة آلية شحن الفرن. عادة ما تحتوي الأفران الانعكاسية في صناعة الرصاص الثانوية على قوس نوابض أو قوس معلق مصنوع من الطوب المقاوم للحرارة. العديد من الملوثات والمخاطر المادية المرتبطة بالأفران الانعكاسية مماثلة لتلك الموجودة في الأفران العالية. يمكن أن تكون هذه الآليات عبارة عن مكبس هيدروليكي أو ناقل لولبي أو أجهزة أخرى مماثلة لتلك الموصوفة للأفران العالية.

عمليات التنصت على الأفران العاكسة تشبه إلى حد بعيد عمليات التنصت في أفران الانفجار.

تنقية

يتم تكرير الرصاص في مصاهر الرصاص الثانوية في غلايات أو أواني تعمل بالحرق غير المباشر. عادةً ما يتم صهر المعدن من أفران الصهر في الغلاية ، ثم يتم تعديل محتوى العناصر النزرة لإنتاج السبيكة المرغوبة. المنتجات الشائعة هي الرصاص اللين (النقي) وسبائك مختلفة من الرصاص الصلب (الأنتيمون).

تستخدم جميع عمليات تكرير الرصاص الثانوية تقريبًا طرقًا يدوية لإضافة مواد صناعة السبائك إلى الغلايات واستخدام طرق الخبث اليدوية. يتم مسح الخبث إلى حافة الغلاية وإزالته بواسطة مجرفة أو ملعقة كبيرة في وعاء.

يسرد الجدول 3 التعرضات والضوابط لعمليات استصلاح الرصاص.

الجدول 3. الضوابط الهندسية / الإدارية للقيادة ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
السيارات	غبار الرصاص من الطرق وتناثر المياه المحتوية على الرصاص	غسل المياه والحفاظ على المناطق المبللة. يعد تدريب المشغل وممارسات العمل الحكيمة والتدبير المنزلي الجيد عناصر أساسية في تقليل انبعاثات الرصاص عند تشغيل المعدات المتنقلة. قم بتطويق المعدات وتوفير نظام هواء مصفى بالضغط الإيجابي.
الناقلون	غبار الرصاص	يفضل أيضًا تجهيز أنظمة السير الناقل ببكرات الذيل ذاتية التنظيف أو مناديل الحزام إذا تم استخدامها لنقل مواد تغذية الفرن أو غبار المداخن.
تفكيك البطارية	غبار الرصاص والرذاذ الحمضي	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
إعداد الشحن	غبار الرصاص	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
فرن الانفجار	أبخرة وجسيمات معدنية (الرصاص ، الأنتيمون) ، الحرارة والضوضاء ، أول أكسيد الكربون	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي وحماية السمع
فرن عاكس	الأبخرة والجسيمات المعدنية (الرصاص والأنتيمون) والحرارة والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ، عزل مصدر الضوضاء ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي وحماية السمع
تنقية	جسيمات الرصاص وربما معادن السبائك وعوامل الصهر والضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
صب	جسيمات الرصاص وربما معادن السبائك	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة

استخلاص الزنك

تستخدم صناعة الزنك الثانوية قصاصات جديدة وكاشطات ورماد وكاشطات مصبوبة وخبث الجلفنة وغبار المداخن والمخلفات الكيميائية كمصادر للزنك. معظم الخردة الجديدة المعالجة عبارة عن سبائك قائمة على الزنك والنحاس من أواني الجلفنة والصب. تشتمل فئة الخردة القديمة على لوحات نقش الزنك القديمة ، ومسبوكات القوالب ، وخردة القضبان والقوالب. العمليات هي كما يلي:

التعرق الانعكاسي. تستخدم أفران التعرق لفصل الزنك عن المعادن الأخرى عن طريق التحكم في درجة حرارة الفرن. تعتبر منتجات الخردة المصبوبة ، مثل شبكات السيارات وإطارات لوحات السيارات ، وجلود أو بقايا الزنك ، مواد أولية لهذه العملية. يتم شحن الخردة إلى الفرن ، ويضاف التدفق ويذوب المحتويات. تتم إزالة المخلفات عالية الانصهار ويتدفق الزنك المصهور من الفرن مباشرة إلى العمليات اللاحقة ، مثل الصهر أو التكرير أو صناعة السبائك أو إلى أوعية التجميع. تشمل الملوثات المعدنية الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم. الملوثات الأخرى هي عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلوريدات.
تعرق دوار. في هذه العملية ، يتم شحن خردة الزنك والمنتجات المصبوبة والمخلفات والكشط إلى فرن يعمل بالحرق المباشر ويتم صهرها. يتم إزالة الدسم المصهور ، ويتم جمع معدن الزنك في غلايات موجودة خارج الفرن. ثم تتم إزالة المواد غير القابلة للانصهار ، الخبث ، قبل إعادة الشحن. يتم إرسال المعدن الناتج عن هذه العملية إلى عملية التقطير أو صناعة السبائك. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
دثر التعرق والغلاية (وعاء) التعرق. في هذه العمليات ، يتم شحن خردة الزنك ومنتجات مصبوب بخار القوالب والمخلفات والكاشطات إلى الفرن الغطس ، ويتم إرسال المادة المعرقة والزنك المتعرق إلى عمليات التكرير أو صناعة السبائك. تتم إزالة المخلفات بواسطة شاشة شاكر تفصل الخبث عن الخبث. الملوثات مماثلة لتلك الموجودة في التعرق الارتكاسي.
التكسير / الغربلة. يتم سحق بقايا الزنك أو سحقها لتفكيك الروابط الفيزيائية بين الزنك المعدني وتدفق الملوثات. ثم يتم فصل المادة المختزلة في خطوة فرز أو تصنيف هوائي. يمكن أن ينتج عن التكسير أكسيد الزنك وكميات قليلة من المعادن الثقيلة والكلوريدات.
ترشيح كربونات الصوديوم. تتم معالجة المخلفات كيميائيًا لتتسرب وتحويل الزنك إلى أكسيد الزنك. يتم سحق الخردة وغسلها أولاً. في هذه الخطوة ، يتم ترشيح الزنك من المادة. يتم معالجة الجزء المائي بكربونات الصوديوم ، مما يؤدي إلى ترسب الزنك. يتم تجفيف المادة المترسبة وتحميصها لإنتاج أكسيد الزنك الخام. ثم يتم اختزال أكسيد الزنك إلى معدن الزنك. يمكن إنتاج ملوثات مختلفة من ملح الزنك.
غلاية (وعاء) ، بوتقة ، انعكاسية ، صهر بالحث الكهربائي. يتم شحن الخردة إلى الفرن ويتم إضافة التدفقات. يتم تحريك الحمام لتشكيل خبث يمكن قشطه من السطح. بعد الانتهاء من الفرن ، يُسكب معدن الزنك في مغارف أو قوالب. يمكن إنتاج أبخرة أكسيد الزنك والأمونيا وكلوريد الأمونيوم وكلوريد الهيدروجين وكلوريد الزنك.
صناعة السبائك. تتمثل وظيفة هذه العملية في إنتاج سبائك الزنك من خردة معدن الزنك المعالجة مسبقًا عن طريق إضافتها في غلاية التكرير المتدفقات وعوامل صناعة السبائك إما في شكل صلب أو منصهر. ثم يتم خلط المحتويات ، ويتم تقشير الخبث ، ويتم صب المعدن في أشكال مختلفة. تعتبر الجسيمات التي تحتوي على الزنك ، وسبائك المعادن ، والكلوريدات ، والغازات والأبخرة غير النوعية ، بالإضافة إلى الحرارة ، من حالات التعرض المحتملة.
التقطير دثر. تُستخدم عملية التقطير الدثر لاستعادة الزنك من السبائك وتصنيع سبائك الزنك النقية. هذه العملية شبه مستمرة والتي تتضمن شحن الزنك المصهور من وعاء الصهر أو فرن التعرق إلى قسم دثر وتبخير الزنك وتكثيف الزنك المتبخر والتنصت من المكثف إلى القوالب. تتم إزالة البقايا بشكل دوري من دثر.
معوجة التقطير / الأكسدة ودثر التقطير / الأكسدة. ناتج عمليات التقطير / الأكسدة والتقطير / الأكسدة معوجة هو أكسيد الزنك. تشبه هذه العملية عملية التقطير المعوج من خلال خطوة التبخير ، ولكن في هذه العملية ، يتم تجاوز المكثف ويضاف هواء الاحتراق. يتم تفريغ البخار من خلال فتحة في تيار الهواء. يحدث الاحتراق التلقائي داخل غرفة مبطنة بالبخار حراريًا. يتم نقل المنتج عن طريق غازات الاحتراق والهواء الزائد إلى داخل الكيس حيث يتم تجميع المنتج. يوجد هواء زائد لضمان الأكسدة الكاملة ولتبريد المنتج. يمكن أن تؤدي كل من عمليات التقطير هذه إلى التعرض لأبخرة أكسيد الزنك ، بالإضافة إلى الجسيمات المعدنية الأخرى وأكاسيد التعرض للكبريت.

يسرد الجدول 4 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزنك.

الجدول 4. الضوابط الهندسية / الإدارية للزنك ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
التعرق الانعكاسي	الجسيمات التي تحتوي على الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم والملوثات من عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلورايد	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، الإجهاد الحراري - نظام العمل / الراحة ، السوائل
تعرق دوار	الجسيمات التي تحتوي على الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم والملوثات من عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلورايد	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
دثر التعرق والغلاية (وعاء) التعرق	الجسيمات التي تحتوي على الزنك والألمنيوم والنحاس والحديد والرصاص والكادميوم والمنغنيز والكروم والملوثات من عوامل الصهر وأكاسيد الكبريت والكلوريدات والفلورايد	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
التكسير / الغربلة	أكسيد الزنك ، كميات قليلة من المعادن الثقيلة ، كلوريدات	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
ترشيح كربونات الصوديوم	أكسيد الزنك ، كربونات الصوديوم ، كربونات الزنك ، هيدروكسيد الزنك ، كلوريد الهيدروجين ، كلوريد الزنك	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
غلاية (وعاء) بوتقة ذوبان ، انعكاسية ، صهر كهربائي	أبخرة أكسيد الزنك ، الأمونيا ، كلوريد الأمونيا ، كلوريد الهيدروجين ، كلوريد الزنك	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
صناعة السبائك	جسيمات تحتوي على الزنك وسبائك المعادن والكلوريدات ؛ الغازات والأبخرة غير النوعية ؛ الحرارة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
تقطير معوج ، تقطير معوج / أكسدة وتقطير دثر	أبخرة أكسيد الزنك ، جزيئات معدنية أخرى ، أكاسيد الكبريت	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
التقطير المقاوم لقضيب الجرافيت	أبخرة أكسيد الزنك ، جزيئات معدنية أخرى ، أكاسيد الكبريت	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل

استخلاص المغنيسيوم

يتم الحصول على الخردة القديمة من مصادر مثل قطع غيار السيارات والطائرات وألواح الطباعة الحجرية القديمة والمتقادمة ، وكذلك بعض الحمأة من مصاهر المغنيسيوم الأولية. تتكون الخردة الجديدة من قصاصات ، خراطة ، حفر ، كاشطات ، خبث ، خبث ومواد معيبة من مصانع الألواح ومصانع التصنيع. الخطر الأكبر في التعامل مع المغنيسيوم هو الحريق. يمكن أن تشتعل شظايا صغيرة من المعدن بسهولة بواسطة شرارة أو لهب.

الفرز اليدوي. تُستخدم هذه العملية لفصل أجزاء المغنيسيوم وسبائك المغنيسيوم عن المعادن الأخرى الموجودة في الخردة. يتم توزيع الخردة يدويًا ، ويتم فرزها على أساس الوزن.
انصهار وعاء مفتوح. تستخدم هذه العملية لفصل المغنيسيوم عن الملوثات في الخردة المصنفة. يضاف الخردة إلى بوتقة ويتم تسخينها ويضاف تدفق يتكون من خليط من الكالسيوم والصوديوم وكلوريد البوتاسيوم. ثم يتم صب المغنيسيوم المصهور في سبائك.

يسرد الجدول 5 التعرضات والضوابط لعمليات استخلاص المغنيسيوم.

الجدول 5. الضوابط الهندسية / الإدارية للمغنيسيوم ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	هندسي / إداري ضوابط
فرز الخردة	غبار	غسل المياه
انصهار وعاء مفتوح	الأبخرة والغبار ، احتمالية عالية للحرائق	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة وممارسات العمل
صب	الغبار والأبخرة والحرارة واحتمالية عالية للحرائق	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل

استصلاح الزئبق

المصادر الرئيسية للزئبق هي ملغم الأسنان ، وبطاريات الزئبق الخردة ، والحمأة من عمليات التحليل الكهربائي التي تستخدم الزئبق كمحفز ، والزئبق من مصانع الكلور القلوي المفككة والأدوات المحتوية على الزئبق. يمكن أن يلوث بخار الزئبق كل من هذه العمليات.

الساحق. تُستخدم عملية التكسير لإطلاق الزئبق المتبقي من الحاويات المعدنية والبلاستيكية والزجاجية. بعد سحق الحاويات ، يتم إرسال الزئبق السائل الملوث إلى عملية الترشيح.
تصفية. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان مثل الأوساخ عن طريق تمرير الخردة الحاملة لبخار الزئبق عبر وسيط مرشح. يتم تغذية الزئبق المصفى بعملية الأوكسجين ويتم إرسال المواد الصلبة التي لا تمر عبر المرشحات لإعادة التقطير.
تقطير فراغي. يستخدم التقطير الفراغي لتنقية الزئبق الملوث عندما يكون ضغط بخار الشوائب أقل بكثير من ضغط الزئبق. يتم تبخير شحنة الزئبق في وعاء التسخين وتتكثف الأبخرة باستخدام مكثف مبرد بالماء. يتم جمع الزئبق المنقى وإرساله إلى عملية التعبئة. يتم إرسال البقايا المتبقية في وعاء التسخين إلى عملية إعادة التقوية لاستعادة آثار الزئبق التي لم يتم استعادتها في عملية التقطير الفراغي.
تنقية الحل. تزيل هذه العملية الملوثات المعدنية والعضوية عن طريق غسل الزئبق السائل الخام بحمض مخفف. والخطوات المتبعة هي: ترشيح الزئبق الخام السائل بحمض النيتريك المخفف لفصل الشوائب المعدنية ؛ تحريض الزئبق الحمضي بالهواء المضغوط لتوفير خلط جيد ؛ الصب لفصل الزئبق عن الحمض ؛ الغسل بالماء لإزالة الحمض المتبقي ؛ وترشيح الزئبق في وسط مثل الكربون المنشط أو هلام السيليكا لإزالة آخر آثار الرطوبة. بالإضافة إلى بخار الزئبق يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات والمواد الكيميائية العضوية والضباب الحمضي.
أكسجين. تعمل هذه العملية على تنقية الزئبق المصفى عن طريق إزالة الشوائب المعدنية عن طريق الأكسدة مع تجنيب الهواء. تتضمن عملية الأكسدة خطوتين ، تجنيب وتصفية. في خطوة التجنيب ، يتم تحريك الزئبق الملوث بالهواء في وعاء مغلق لأكسدة الملوثات المعدنية. بعد تجنيب الزئبق ، يتم ترشيح الزئبق في طبقة من الفحم لإزالة أكاسيد الفلزات الصلبة.
معوجة. تُستخدم عملية التقوية لإنتاج الزئبق النقي عن طريق تطاير الزئبق الموجود في الخردة الصلبة الحاملة للزئبق. والخطوات المتبعة في عملية التقوية هي: تسخين الخردة بمصدر حرارة خارجي في وعاء ثابت مغلق أو كومة من الصواني لتبخير الزئبق ؛ تكثيف بخار الزئبق في مكثفات مبردة بالماء ؛ تجميع الزئبق المكثف في وعاء تجميع.

يسرد الجدول 6 حالات التعرض والضوابط لعمليات استخلاص الزئبق.

الجدول 6 - الضوابط الهندسية / الإدارية للزئبق حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
الساحق	الزئبق المتطاير	العادم المحلي؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
تصفية	الزئبق المتطاير	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
تقطير فراغي	الزئبق المتطاير	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
تنقية الحل	الزئبق المتطاير والمذيبات والمواد العضوية والضباب الحمضي	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
أكسدة	الزئبق المتطاير	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
معوجة	الزئبق المتطاير	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي

استصلاح النيكل

المواد الخام الرئيسية لاستخلاص النيكل هي السبائك القائمة على النيكل والنحاس وبخار الألومنيوم ، والتي يمكن العثور عليها كخردة قديمة أو جديدة. تتألف الخردة القديمة من السبائك التي يتم انتشالها من الآلات وأجزاء الطائرات ، بينما تشير الخردة الجديدة إلى خردة الألواح والخراطة والمواد الصلبة التي هي منتجات ثانوية لتصنيع منتجات السبائك. يتم تضمين الخطوات التالية في استخلاص النيكل:

فرز. يتم فحص الخردة وفصلها يدويًا عن المواد غير المعدنية وغير النيكل. ينتج عن الفرز التعرض للغبار.
إزالة الشحوم. يتم إزالة الشحوم من خردة النيكل باستخدام ثلاثي كلورو إيثيلين. يتم ترشيح الخليط أو الطرد المركزي لفصل خردة النيكل. يمر محلول المذيب المستهلك من ثلاثي كلورو إيثيلين والشحوم من خلال نظام استرداد بالمذيبات. يمكن أن يكون هناك تعرض للمذيبات أثناء إزالة الشحوم.
فرن الصهر (القوس الكهربائي أو الانعكاسي الدوار). يتم شحن الخردة في فرن القوس الكهربائي ويضاف عامل الاختزال ، وعادة ما يكون الجير. يتم إذابة الشحنة وإما صبها في سبائك أو إرسالها مباشرة إلى مفاعل لتكرير إضافي. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
تكرير المفاعل. يتم إدخال المعدن المنصهر في مفاعل حيث يتم إضافة خردة القاعدة الباردة والنيكل الخنزير ، يليه الجير والسيليكا. تضاف بعد ذلك مواد السبائك مثل المنغنيز أو الكولومبيوم أو التيتانيوم لإنتاج تركيبة السبائك المرغوبة. الأدخنة والغبار والضوضاء والتعرض للحرارة ممكن.
صب السبائك المعدنية. تتضمن هذه العملية صب المعدن المنصهر من فرن الصهر أو مفاعل التكرير إلى سبائك. يُسكب المعدن في قوالب ويترك ليبرد. تتم إزالة السبائك من القوالب. التعرض للحرارة والأبخرة المعدنية ممكن.

يتم سرد التعرضات وتدابير التحكم لعمليات استخلاص النيكل في الجدول 7.

الجدول 7. الضوابط الهندسية / الإدارية للنيكل ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
فرز	غبار	العادم المحلي واستبدال المذيبات
إزالة الشحوم	مذيب	تهوية العادم الموضعي واستبدال المذيبات و / أو الاستعادة ، وتهوية المنطقة العامة
صهر	أبخرة ، غبار ، ضوضاء ، حرارة	تهوية العادم المحلي ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي وحماية السمع
تنقية	أبخرة ، غبار ، حرارة ، ضوضاء	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي وحماية السمع
صب	الحرارة والأبخرة المعدنية	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل

استصلاح المعادن النفيسة

تتكون المواد الخام لصناعة المعادن الثمينة من الخردة القديمة والجديدة. تشتمل الخردة القديمة على مكونات إلكترونية من معدات عسكرية ومدنية متقادمة وخردة من صناعة طب الأسنان. يتم إنشاء خردة جديدة أثناء تصنيع وتصنيع منتجات المعادن الثمينة. المنتجات هي المعادن الأولية مثل الذهب والفضة والبلاتين والبلاديوم. تشمل معالجة المعادن الثمينة الخطوات التالية:

الفرز والتقطيع اليدوي. يتم فرز الخردة التي تحتوي على معادن ثمينة وسحقها وتقطيعها يدويًا في مطحنة المطرقة. مطاحن المطرقة صاخبة.
عملية الحرق. يتم حرق الخردة المصنفة لإزالة الورق والبلاستيك والملوثات السائلة العضوية. من الممكن التعرض للمواد الكيميائية العضوية وغازات الاحتراق والغبار.
صهر أفران الانفجار. يتم شحن الخردة المعالجة في فرن الصهر ، إلى جانب أكاسيد فحم الكوك والتدفق وأكاسيد المعادن الخبثية المعاد تدويرها. يتم إذابة الشحنة وخبثها لإنتاج النحاس الأسود الذي يحتوي على المعادن الثمينة. يحتوي الخبث الصلب المتكون على معظم شوائب الخبث. قد يوجد غبار وضوضاء.
صهر المحول. تم تصميم هذه العملية لزيادة تنقية النحاس الأسود عن طريق نفخ الهواء عبر المصهور في محول. تتم إزالة الملوثات المعدنية المحتوية على الخبث وإعادة تدويرها في فرن الصهر. يتم صب سبائك النحاس التي تحتوي على المعادن الثمينة في قوالب.
التكرير الالكتروليتي. تعمل سبائك النحاس بمثابة أنود لخلية التحليل الكهربائي. وبالتالي فإن النحاس النقي يصفيح خارجًا على القطب السالب بينما تسقط المعادن الثمينة إلى قاع الخلية ويتم جمعها على شكل الوحل. المنحل بالكهرباء المستخدم هو كبريتات النحاس. التعرض للرذاذ الحمضي ممكن.
التكرير الكيميائي. تتم معالجة الوحل المعدني الثمين الناتج عن عملية التكرير الإلكتروليتي كيميائيًا لاستعادة المعادن الفردية. تُستخدم العمليات القائمة على السيانيد لاستعادة الذهب والفضة ، والتي يمكن أيضًا استعادتها عن طريق إذابتها فيهما أكوا ريجيا محلول و / أو حمض النيتريك ، متبوعًا بالترسيب بكبريتات الحديدوز أو كلوريد الصوديوم لاستعادة الذهب والفضة ، على التوالي. يمكن استعادة معادن مجموعة البلاتين عن طريق إذابتها في الرصاص المصهور ، والذي يتم معالجته بعد ذلك بحمض النيتريك ويترك بقايا يمكن من خلالها ترسيب معادن مجموعة البلاتين بشكل انتقائي. يتم بعد ذلك إذابة رواسب المعادن الثمينة أو إشعالها لتجميع الذهب والفضة كحبوب ومعادن البلاتين كإسفنج. يمكن أن يكون هناك تعرض للحمض.

يتم سرد التعرضات والضوابط ، حسب العملية ، في الجدول 8 (انظر أيضا "صهر الذهب وتنقيته").

الجدول 8. الضوابط الهندسية / الإدارية للمعادن الثمينة ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
الفرز والتقطيع	Hammermill هو خطر محتمل للضوضاء	مواد التحكم في الضوضاء معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
حرق	المواد العضوية وغازات الاحتراق والغبار	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة
صهر أفران الصهر	الغبار والضوضاء	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية السمع وحماية الجهاز التنفسي
التكرير الالكتروليتي	ضباب حمضي	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
التكرير الكيميائي	حامض	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - ملابس مقاومة للأحماض ونظارات كيميائية وواقي للوجه

استصلاح الكادميوم

تشتمل الخردة القديمة التي تحتوي على الكادميوم على أجزاء مطلية بالكادميوم من المركبات والقوارب غير المرغوب فيها ، والأجهزة المنزلية ، والأجهزة والمثبتات ، وبطاريات الكادميوم ، وملامسات الكادميوم من المفاتيح والمرحلات وغيرها من سبائك الكادميوم المستخدمة. عادة ما تكون الخردة الجديدة عبارة عن مرفوضات تحمل بخار الكادميوم ومنتجات ثانوية ملوثة من الصناعات التي تتعامل مع المعادن. عمليات الاستصلاح هي:

ما قبل المعالجة. تتضمن خطوة المعالجة المسبقة للخردة إزالة الشحوم بالبخار لخردة السبيكة. يتم تدوير أبخرة المذيبات الناتجة عن تسخين المذيبات المعاد تدويرها من خلال وعاء يحتوي على سبائك الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف المذيب والشحم المنزوع منه وفصلهما مع إعادة تدوير المذيب. يمكن أن يكون هناك تعرض لغبار الكادميوم والمذيبات.
الصهر / التكرير. في عملية الصهر / التكرير ، تتم معالجة خردة السبائك المعالجة مسبقًا أو خردة الكادميوم الأولي لإزالة أي شوائب وإنتاج سبيكة الكادميوم أو عنصر الكادميوم. قد توجد منتجات التعرض لاحتراق النفط والغاز وغبار الزنك والكادميوم.
معوجة التقطير. يتم شحن سبيكة الخردة منزوعة الشحوم إلى معوجة ويتم تسخينها لإنتاج أبخرة الكادميوم التي يتم جمعها لاحقًا في مكثف. ثم يصبح المعدن المنصهر جاهزًا للصب. التعرض لغبار الكادميوم ممكن.
ذوبان / نزع. يُشحن معدن الكادميوم في وعاء انصهار ويُسخن إلى المرحلة المنصهرة. في حالة وجود الزنك في المعدن ، تتم إضافة التدفقات وعوامل الكلورة لإزالة الزنك. ومن بين حالات التعرض المحتملة أبخرة وغبار الكادميوم وأبخرة وغبار الزنك وكلوريد الزنك والكلور وكلوريد الهيدروجين والحرارة.
صب. تشكل عملية الصب خط الإنتاج المطلوب من سبيكة الكادميوم المنقى أو معدن الكادميوم المنتج في الخطوة السابقة. يمكن أن ينتج عن عملية الصب غبار وأبخرة وحرارة الكادميوم.

يتم تلخيص التعرضات في عمليات استخلاص الكادميوم والضوابط اللازمة في الجدول 9.

الجدول 9. الضوابط الهندسية / الإدارية للكادميوم ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
إزالة الشحوم من الخردة	المذيبات وغبار الكادميوم	العادم المحلي واستبدال المذيبات
صهر / تنقية السبائك	منتجات احتراق النفط والغاز وأبخرة الزنك وغبار وأبخرة الكادميوم	تهوية العادم المحلي والتهوية العامة للمنطقة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
معوجة التقطير	أبخرة الكادميوم	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
ذوبان / نزع	أبخرة وغبار الكادميوم ، أبخرة وغبار الزنك ، كلوريد الزنك ، الكلور ، كلوريد الهيدروجين ، الإجهاد الحراري	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
صب	غبار وأبخرة الكادميوم والحرارة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي

استصلاح السيلينيوم

تُستخدم المواد الخام لهذا الجزء من الأسطوانات والخردة المستخدمة في التصوير الجاف أثناء تصنيع مقومات السيلينيوم. قد يكون غبار السيلينيوم موجودًا طوال الوقت. يمكن أن ينتج عن التقطير والصهر المعوج غازات احتراق وغبار. معوجة الصهر صاخبة. يتواجد ضباب ثاني أكسيد الكبريت والرذاذ الحمضي في عملية التكرير. يمكن إنتاج غبار المعادن من عمليات الصب (انظر الجدول 10).

الجدول 10. الضوابط الهندسية / الإدارية للسيلينيوم ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
المعالجة المسبقة للخردة	غبار	العادم المحلي
معوجة الصهر	غازات الاحتراق والغبار والضوضاء	تهوية العادم المحلي والتهوية العامة للمنطقة ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع ؛ التحكم في ضوضاء الموقد
تنقية	SO₂، ضباب حامض	تهوية العادم المحلية؛ معدات الوقاية الشخصية - نظارات واقية كيميائية
التقطير	منتجات الغبار والاحتراق	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
التبريد	الغبار المعدني	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
صب	أبخرة السيلينيوم	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة

عمليات الاستصلاح هي كما يلي:

المعالجة المسبقة للخردة. تفصل هذه العملية السيلينيوم عن طريق العمليات الميكانيكية مثل مطحنة المطرقة أو التفجير بالخردق.
معوجة الصهر. تعمل هذه العملية على تنقية وتركيز الخردة المعالجة مسبقًا في عملية التقطير المعوج عن طريق إذابة الخردة وفصل السيلينيوم عن الشوائب عن طريق التقطير.
تنقية. تحقق هذه العملية تنقية خردة السيلينيوم بناءً على النض بمذيب مناسب مثل كبريتات الصوديوم المائي. تتم إزالة الشوائب غير القابلة للذوبان عن طريق الترشيح ويتم معالجة المرشح لترسيب السيلينيوم.
التقطير. تنتج هذه العملية سيلينيوم عالي النقاء بخار. يتم إذابة السيلينيوم وتقطيره وتكثيف أبخرة السيلينيوم ونقلها على شكل سيلينيوم مصهور إلى عملية تكوين منتج.
التبريد. تُستخدم هذه العملية لإنتاج طلقة ومسحوق السيلينيوم المنقى. يستخدم ذوبان السيلينيوم في إنتاج طلقة. ثم يتم تجفيف الحقنة. الخطوات المطلوبة لإنتاج المسحوق هي نفسها ، باستثناء أن بخار السيلينيوم ، بدلاً من السيلينيوم المصهور ، هو المادة التي يتم إخمادها.
يصب. تستخدم هذه العملية لإنتاج سبائك السيلينيوم أو أشكال أخرى من السيلينيوم المصهور. يتم إنتاج هذه الأشكال عن طريق صب السيلينيوم المصهور في قوالب بالحجم والشكل المناسبين وتبريد وتصلب الذوبان.

استصلاح الكوبالت

مصادر خردة الكوبالت هي عمليات طحن وخراطة من السبائك الفائقة ، وأجزاء المحرك القديمة أو البالية وشفرات التوربينات. عمليات الاستصلاح هي:

الفرز اليدوي. يتم فرز الخردة الخام يدويًا لتحديد وفصل المكونات المكونة من قاعدة الكوبالت والنيكل والمكونات غير القابلة للمعالجة. هذه عملية مغبرة.
إزالة الشحوم. يتم شحن الخردة المتسخة المصنفة إلى وحدة إزالة الشحوم حيث يتم تداول أبخرة فوق كلورو إيثيلين. يزيل هذا المذيب الشحوم والزيت من الخردة. يتم بعد ذلك تكثيف خليط بخار المذيب - الزيت - الشحوم واسترداد المذيب. التعرض للمذيبات ممكنة.
نسف. يتم تفجير الخردة منزوعة الشحوم بالحبيبات لإزالة الأوساخ والأكاسيد والصدأ. يمكن أن يكون الغبار موجودًا ، اعتمادًا على الحبيبات المستخدمة.
عملية التخليل والمعالجة الكيميائية. تتم معالجة الخردة الناتجة عن عملية التفجير بالأحماض لإزالة بقايا الصدأ وملوثات الأكسيد. الضباب الحمضي هو تعرض محتمل.
ذوبان الفراغ. يتم شحن الخردة التي يتم تنظيفها في فرن تفريغ ويتم صهرها بواسطة القوس الكهربائي أو الفرن الحثي. يمكن أن يكون هناك تعرض للمعادن الثقيلة.
يصب. يتم صب السبائك المنصهرة في سبائك. الإجهاد الحراري ممكن.

انظر الجدول 11 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص الكوبالت.

الجدول 11. الضوابط الهندسية / الإدارية للكوبالت ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
الفرز اليدوي	غبار	غسل المياه
إزالة الشحوم	المذيبات	استرداد المذيبات والعادم المحلي واستبدال المذيبات
نسف	الغبار - تعتمد السمية على الحبيبات المستخدمة	تهوية العادم المحلية؛ معدات الحماية الشخصية للأخطار الجسدية وحماية الجهاز التنفسي اعتمادًا على الحبيبات المستخدمة
عملية التخليل والمعالجة الكيميائية	ضباب حمضي	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ؛ معدات الوقاية الشخصية - حماية الجهاز التنفسي
ذوبان الفراغ	المعادن الثقيلة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
صب	حرارة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل

استصلاح القصدير

المصادر الرئيسية للمواد الخام هي الزركشة الفولاذية المطلية بالقصدير ، والمرفوضات من شركات تصنيع علب الصفيح ، ولفائف الطلاء المرفوضة من صناعة الصلب ، وخبث وحمأة القصدير ، وخبث اللحام والحمأة ، والخردة المستخدمة من البرونز والبرونز ، والخردة المعدنية. يمكن العثور على غبار القصدير والضباب الحمضي في العديد من العمليات.

ديالومينيزيشن. في هذه العملية ، يتم استخدام هيدروكسيد الصوديوم الساخن لتصفية الألومنيوم من خردة علب الصفيح عن طريق ملامسة الخردة بهيدروكسيد الصوديوم الساخن ، وفصل محلول ألومينات الصوديوم عن بقايا الخردة ، وضخ ألومينات الصوديوم إلى عملية تكرير لاستعادة القصدير القابل للذوبان واستعادة القصدير القابل للذوبان. خردة القصدير الموزعة للتغذية.
خلط دفعة. هذه العملية عبارة عن عملية ميكانيكية تُعد تغذية مناسبة للشحن إلى فرن الصهر عن طريق خلط الكبريتات والحمأة بمحتوى كبير من القصدير.
الفصل الكيميائي. هذه العملية تستخرج القصدير في الخردة. يضاف محلول ساخن من هيدروكسيد الصوديوم ونتريت الصوديوم أو نترات الصوديوم إلى الخردة المعالجة بالألمنيوم أو الخام. يتم إجراء عملية تصريف وضخ المحلول لعملية التكرير / الصب عند اكتمال تفاعل الفصل. يتم بعد ذلك غسل الخردة التي تم احتجازها.
صهر الخبث. تُستخدم هذه العملية لتنقية الخبث جزئيًا وإنتاج معدن الفرن الخام عن طريق صهر الشحنة ، والاستفادة من معدن الفرن الخام ، والتنصت على الخبث والخبث.
ترشيح الغبار والفلترة. تزيل هذه العملية قيم الزنك والكلور من غبار المداخن عن طريق الترشيح بحمض الكبريتيك لإزالة الزنك والكلور ، وتصفية الخليط الناتج لفصل الحمض والزنك المذاب والكلور عن الغبار المتسرب ، وتجفيف الغبار المتسرب في مجفف ونقل يعود القصدير والغبار الغني بالرصاص إلى عملية الخلط على دفعات.
الترسيب وفلترة الأوراق. تعمل هذه العملية على تنقية محلول ستانات الصوديوم الناتج في عملية الفصل الكيميائي. تترسب الشوائب مثل الفضة والزئبق والنحاس والكادميوم وبعض الحديد والكوبالت والنيكل على شكل كبريتيدات.
التبخر. يتركز ستانات الصوديوم من المحلول المنقى عن طريق التبخر ، وتبلور ستانات الصوديوم واستعادة ستانات الصوديوم عن طريق الطرد المركزي.
التكرير الالكتروليتي. تنتج هذه العملية قصديرًا كاثوديًا نقيًا من محلول ستانات الصوديوم المنقى عن طريق تمرير محلول ستانات الصوديوم عبر الخلايا الإلكتروليتية ، وإزالة الكاثودات بعد ترسيب القصدير وتجريد القصدير من الكاثودات.
التحمض والترشيح. تنتج هذه العملية أكسيد القصدير المائي من محلول ستانات الصوديوم المنقى. يمكن معالجة هذا الأكسيد المائي لإنتاج الأكسيد اللامائي أو صهره لإنتاج القصدير الأولي. يتم معادلة الأكسيد المميأ بحمض الكبريتيك لتكوين أكسيد القصدير المميأ وترشيحه لفصل الهيدرات كعجينة ترشيح.
تكرير الحريق. تنتج هذه العملية القصدير المنقى من القصدير الكاثودي عن طريق إذابة الشحنة وإزالة الشوائب مثل الخبث والخبث وصب المعدن المنصهر وصب القصدير المعدني.
صهر. تُستخدم هذه العملية لإنتاج القصدير عندما لا يكون التكرير الإلكتروليتي ممكنًا. يتم تحقيق ذلك عن طريق تقليل أكسيد القصدير المائي بعامل اختزال ، وإذابة معدن القصدير المتكون ، وقشط الخبث ، وصب القصدير المصهور ، وصب القصدير المصهور.
تكليس. تحول هذه العملية أكاسيد القصدير المميهة إلى أكسيد ستاناني لا مائي عن طريق تكليس الهيدرات وإزالة الأكاسيد الصخرية وتعبئتها.
تكرير غلاية. تُستخدم هذه العملية لتنقية معدن الفرن الخام عن طريق شحن غلاية مسخنة مسبقًا بها ، وتجفيف الخبث لإزالة الشوائب على شكل خبث وغير لامع ، والصهر بالكبريت لإزالة النحاس على شكل غير لامع ، والصهر بالألمنيوم لإزالة الأنتيمون وصب المعدن المنصهر إلى المطلوب الأشكال.

انظر الجدول 12 للحصول على ملخص لحالات التعرض وضوابط استخلاص القصدير.

الجدول 12. الضوابط الهندسية / الإدارية للقصدير ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
ديالومينيزيشن	هيدروكسيد الصوديوم	العادم المحلي؛ PPE - نظارات واقية كيميائية و / أو واقي للوجه
خلط دفعة	غبار	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة
الفصل الكيميائي	مادة كاوية	تهوية العادم المحلية؛ PPE - نظارات واقية كيميائية و / أو واقي للوجه
صهر الخبث	الغبار والحرارة	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة ، نظام العمل / الراحة ، السوائل
ترشيح الغبار والفلترة	غبار	تهوية العادم المحلي ، تهوية المنطقة العامة
الترسيب وفلترة الأوراق	لم يتم تحديد أي منها	لم يتم تحديد أي منها
التبخر	لم يتم تحديد أي منها	لم يتم تحديد أي منها
التكرير الالكتروليتي	ضباب حمضي	تهوية العادم المحلي والتهوية العامة للمنطقة ؛ PPE - نظارات واقية كيميائية و / أو واقي للوجه
التحمض والترشيح	ضباب حمضي	تهوية العادم المحلي والتهوية العامة للمنطقة ؛ PPE - نظارات واقية كيميائية و / أو واقي للوجه
تكرير الحريق	حرارة	نظام العمل / الراحة ، معدات الوقاية الشخصية
صهر	غازات الاحتراق والأبخرة والغبار والحرارة	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة ونظام العمل / الراحة ومعدات الحماية الشخصية
التكليس	الغبار والأبخرة والحرارة	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة / نظام الراحة ، معدات الوقاية الشخصية
تكرير غلاية	الغبار والأبخرة والحرارة	تهوية العادم المحلي وتهوية المنطقة العامة ونظام العمل / الراحة ومعدات الحماية الشخصية

استصلاح التيتانيوم

المصدران الأساسيان لخردة التيتانيوم هما المستهلكان في المنزل والتيتانيوم. تشتمل الخردة المنزلية التي يتم إنشاؤها عن طريق طحن وتصنيع منتجات التيتانيوم على صفائح تقليم ، وألواح خشبية ، وفتات ، وخراطة ، وحفر. تتكون خردة المستهلك من منتجات التيتانيوم المعاد تدويرها. تشمل عمليات الاستصلاح ما يلي:

إزالة الشحوم. في هذه العملية ، يتم معالجة الخردة بحجمها بمذيب عضوي مبخر (على سبيل المثال ، ثلاثي كلورو إيثيلين). يتم تجريد الشحوم والزيوت الملوثة من الخردة بواسطة بخار المذيب. تتم إعادة تدوير المذيب حتى يصبح غير قادر على التحلل. يمكن بعد ذلك تجديد المذيب المستهلك. يمكن أيضًا إزالة الشحوم من الخردة بالبخار والمنظفات.
تخليل. تزيل عملية التخليل الحمضي مقياس الأكسيد من عملية إزالة الشحوم عن طريق الترشيح بمحلول من أحماض الهيدروكلوريك والهيدروفلوريك. يتم غسل خردة المعالجة الحمضية بالماء وتجفيفها.
التكرير الكهربائي. التكرير الكهربائي هو عملية معالجة مسبقة لخردة التيتانيوم والتي تقوم بتنقية الخردة كهربائياً في ملح مصهور.
صهر. يتم صهر خردة التيتانيوم وعوامل صناعة السبائك المعالجة مسبقًا في فرن تفريغ بالقوس الكهربائي لتشكيل سبيكة تيتانيوم. تشتمل مواد الإدخال على خردة التيتانيوم المعالجة مسبقًا ومواد صناعة السبائك مثل الألومنيوم والفاناديوم والموليبدينوم والقصدير والزركونيوم والبلاديوم والكولومبيوم والكروم.
يصب. يصب التيتانيوم المصهور في قوالب. يتصلب التيتانيوم في قضيب يسمى سبيكة.

يتم سرد ضوابط التعرض في إجراءات استخلاص التيتانيوم في الجدول 13.

الجدول 13. الضوابط الهندسية / الإدارية للتيتانيوم ، حسب العملية

معدات العملية	التعرض	الضوابط الهندسية / الإدارية
إزالة الشحوم بالمذيبات	مذيب	استعادة العادم المحلي والمذيبات
تخليل	الأحماض	واقيات للوجه ، ومآزر ، وأكمام طويلة ، ونظارات أو نظارات واقية
التكرير الكهربائي	لا شيء معروف	لا شيء معروف
صهر	المعادن المتطايرة والضوضاء	تهوية العادم المحلي والتحكم في الضوضاء الصادرة عن الموقد ؛ معدات الحماية الشخصية - حماية السمع
صب	حرارة	معدات الوقاية الشخصية

الرجوع

الشكل 6. الطلاء الكهربائي: تمثيل تخطيطي

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

السبت، مارس 19 2011 20: 27

القضايا البيئية في تشطيب المعادن والطلاء الصناعي

تشطيب المعادن

تزيد المعالجة السطحية للمعادن من متانتها وتحسن مظهرها. قد يخضع منتج واحد لأكثر من معالجة سطحية واحدة - على سبيل المثال ، قد يتم طلاء لوحة هيكل السيارة بالفوسفات وتجهيزها ومطليها. تتناول هذه المقالة العمليات المستخدمة في المعالجة السطحية للمعادن والطرق المستخدمة لتقليل تأثيرها البيئي.

يتطلب تشغيل أعمال تشطيب المعادن التعاون بين إدارة الشركة والموظفين والحكومة والمجتمع لتقليل التأثير البيئي للعمليات بشكل فعال. يهتم المجتمع بالكمية والآثار طويلة المدى للتلوث الذي يدخل بيئة الهواء والماء والأرض. إدارة بيئية فعالة من خلال المعرفة التفصيلية لجميع العناصر والمواد الكيميائية والمعادن والعمليات والمخرجات.

تخطيط منع التلوث يحول فلسفة الإدارة البيئية من الاستجابة للمشكلات إلى الحلول المتوقعة التي تركز على الاستبدال الكيميائي وتغيير العملية وإعادة التدوير الداخلي ، باستخدام تسلسل التخطيط التالي:

الشروع في منع التلوث في جميع جوانب العمل.
تحديد مجاري النفايات.
حدد أولويات العمل.
حدد السبب الجذري للنفايات.
تحديد وتنفيذ التغييرات التي تقلل أو تقضي على النفايات.
قس النتائج.

يتم تحقيق التحسين المستمر من خلال تحديد أولويات جديدة للعمل وتكرار تسلسل الإجراءات.

ستحدد وثائق العملية التفصيلية مجاري النفايات وتسمح بتحديد الأولويات لفرص تقليل النفايات. ستشجع القرارات المستنيرة بشأن التغييرات المحتملة:

تحسينات تشغيلية سهلة وعملية
تغييرات العملية التي تشمل العملاء والموردين
التغييرات في الأنشطة الأقل ضررًا حيثما أمكن ذلك
إعادة الاستخدام وإعادة التدوير حيث يكون التغيير غير عملي
استخدام دفن النفايات الخطرة فقط كملاذ أخير.

العمليات الرئيسية وعمليات التشغيل القياسية

سوائل التنظيف مطلوب لأن جميع عمليات تشطيب المعادن تتطلب أن تكون الأجزاء المراد صقلها خالية من التربة العضوية وغير العضوية ، بما في ذلك الزيوت والقشور ومركبات التلميع والتلميع. ثلاثة أنواع أساسية من المنظفات المستخدمة هي المذيبات ومزيلات الشحوم البخارية والمنظفات القلوية.

تم استبدال طرق تنظيف المذيبات وإزالة الشحوم بالبخار بالكامل تقريبًا بمواد قلوية حيث تكون العمليات اللاحقة رطبة. لا تزال المذيبات ومزيلات الشحوم البخارية قيد الاستخدام حيث يجب أن تكون الأجزاء نظيفة وجافة دون مزيد من المعالجة الرطبة. المذيبات مثل التربينات في بعض الحالات تحل محل المذيبات المتطايرة. تم استبدال المواد الأقل سمية مثل 1,1,1،XNUMX،XNUMX-ثلاثي كلورو الإيثان بمواد أكثر خطورة في إزالة الشحوم بالبخار (على الرغم من أنه يتم التخلص التدريجي من هذا المذيب كمستنفد للأوزون).

تتضمن دورات التنظيف القلوية عادةً غمرًا بالنقع يتبعه تنظيف كهربائي أنوديك ، يليه غمر ضعيف في الحمض. عادةً ما تُستخدم المنظفات غير المحفورة وغير السيليكاتية لتنظيف الألومنيوم. وعادة ما تكون الأحماض كبريتية وهيدروكلورية ونتريك.

والنمش، وهي عملية كهروكيميائية لتكثيف طبقة الأكسيد على سطح المعدن (يتم تطبيقها بشكل متكرر على الألومنيوم) ، وتعالج الأجزاء بمحلول مخفف من الكروم أو حمض الكبريتيك.

طلاء التحويل يستخدم لتوفير قاعدة للطلاء اللاحق أو للتخميل للحماية من الأكسدة. بالكروم ، يتم غمر الأجزاء في محلول كروم سداسي التكافؤ مع عوامل عضوية وغير عضوية نشطة. بالنسبة للفوسفات ، يتم غمر الأجزاء في حمض الفوسفوريك المخفف مع عوامل أخرى. يتم التخميل من خلال الغمر في حمض النيتريك أو حمض النيتريك مع ثنائي كرومات الصوديوم.

الطلاء الكهربائي ينطوي على ترسب المعدن بدون كهرباء. يستخدم الترسيب النحاسي أو النيكل غير الكهربائي في تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة.

طلاء بالكهرباء يتضمن ترسب طبقة رقيقة من المعدن (الزنك والنيكل والنحاس والكروم والكادميوم والقصدير والنحاس والبرونز والرصاص والقصدير والذهب والفضة والمعادن الأخرى مثل البلاتين) على ركيزة (حديدية أو غير حديدية). تشتمل حمامات العمليات على معادن في محلول في تركيبات حامضية وقلوية متعادلة وقلوية السيانيد (انظر الشكل 1).

الشكل 1. مدخلات ومخرجات لخط طلاء كهربائي نموذجي

الطحن والحفر الكيميائي يتم التحكم في عمليات الغمر بالتحلل باستخدام الكواشف الكيميائية وما إلى ذلك. يتم حفر الألومنيوم بشكل نموذجي في مادة كاوية قبل أنودة أو يتم تفتيحها كيميائيًا في محلول يمكن أن يحتوي على أحماض النيتريك والفوسفوريك والكبريتيك.

الطلاءات الساخنة الغمس ينطوي على تطبيق المعدن على قطعة عمل عن طريق الغمر في المعدن المنصهر (جلفنة الزنك أو القصدير بالفولاذ).

ممارسات الإدارة الجيدة

يمكن تحقيق تحسينات مهمة في مجالات السلامة والصحة والبيئة من خلال تحسينات العملية ، مثل:

باستخدام شطف التيار المعاكس وضوابط الموصلية
زيادة وقت الصرف
استخدام عوامل ترطيب أكثر أو أفضل
الحفاظ على درجات حرارة العملية عالية قدر الإمكان لتقليل اللزوجة ، وبالتالي زيادة استرداد السحب (أي ، استعادة المحلول المتروك على المعدن)
استخدام تقليب الهواء في الشطف لزيادة كفاءة الشطف
استخدام كرات بلاستيكية في طلاء الخزانات لتقليل التغشية
استخدام الترشيح المحسن على خزانات الطلاء لتقليل تكرار معالجة التنقية
وضع كبح حول جميع مناطق المعالجة لاحتواء الانسكابات
باستخدام معالجات منفصلة للمعادن القابلة للاسترداد مثل النيكل
تركيب أنظمة الاستعادة مثل التبادل الأيوني ، والتبخر الجوي ، والتبخر بالفراغ ، والاسترداد الكهربائي ، والتناضح العكسي ، والتحليل الكهربائي
تكملة أنظمة استرداد السحب مع تخفيضات في سحب الملوثات وتحسين أنظمة التنظيف
استخدام ضوابط المخزون الحديثة للحد من النفايات ومخاطر مكان العمل
تطبيق الإجراءات المعيارية (مثل الإجراءات المكتوبة ومراجعات التشغيل المنتظمة وسجلات التشغيل السليمة) لتوفير الأساس لهيكل إدارة بيئية سليم.

التخطيط البيئي لنفايات محددة

يمكن تقليل تيارات النفايات المحددة ، عادة ما تكون حلول الطلاء المستهلك ، عن طريق:

الترشيح. يمكن استخدام مرشحات خرطوشة أو دياتومي ترابي لإزالة تراكم المواد الصلبة ، مما يقلل من كفاءة العملية.
معالجة الكربون يمكن استخدامه لإزالة الملوثات العضوية (الأكثر شيوعًا في الطلاء بالنيكل والطلاء الكهربائي للنحاس والزنك والطلاء بالكادميوم).
الماء المقطر. يمكن إزالة الملوثات الطبيعية في تركيب الماء وغسالاته (مثل الكالسيوم والحديد والمغنيسيوم والمنغنيز والكلور والكربونات) باستخدام نزع الأيونات أو التقطير أو التناضح العكسي. يؤدي تحسين كفاءة مياه الشطف إلى تقليل حجم حمأة الاستحمام التي تتطلب المعالجة.
تجميد كربونات حمام السيانيد. يؤدي خفض درجة حرارة الحمام إلى -3 درجة مئوية إلى بلورة الكربونات المتكونة في حمام السيانيد عن طريق تكسير السيانيد والكثافة المفرطة لتيار الأنود وامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ويسهل إزالتها.
ترسب. يمكن إزالة الملوثات المعدنية التي تدخل الحمام كشوائب في الأنودات من خلال الترسيب باستخدام سيانيد الباريوم أو هيدروكسيد الباريوم أو هيدروكسيد الكالسيوم أو كبريتات الكالسيوم أو سيانيد الكالسيوم.
بدائل الكروم سداسية التكافؤ. يمكن استبدال الكروم سداسي التكافؤ بمحاليل طلاء الكروم ثلاثية التكافؤ للطلاء الزخرفي. يمكن في بعض الأحيان استبدال طلاءات تحويل الكروم للمعالجة المسبقة للطلاء بطلاءات تحويل غير كروم أو كيماويات كروم بدون شطف.
كيمياء العملية غير المخلبة. بدلاً من إضافة الخالب إلى حمامات المعالجة للتحكم في تركيز الأيونات الحرة في المحلول ، يمكن استخدام كيماويات العملية غير المخلبة بحيث لا يكون من الضروري الاحتفاظ بالمعادن في المحلول. يمكن السماح لهذه المعادن بالترسيب ويمكن إزالتها عن طريق الترشيح المستمر.
كيماويات معالجة غير السيانيد. عادة ما يتم معالجة مجاري النفايات المحتوية على السيانيد الحر باستخدام هيبوكلوريت أو الكلور لإنجاز الأكسدة ، وعادة ما يتم ترسيب السيانيدات المعقدة باستخدام كبريتات الحديدوز. يؤدي استخدام مواد كيميائية غير السيانيد إلى التخلص من خطوة المعالجة وتقليل حجم الحمأة.
إزالة الشحوم بالمذيبات. يمكن استخدام حمامات التنظيف القلوية الساخنة بدلاً من إزالة الشحوم بالمذيبات من قطع العمل قبل المعالجة. يمكن تعزيز فعالية المنظفات القلوية عن طريق تطبيق التيار الكهربائي أو الموجات فوق الصوتية. غالبًا ما تفوق فوائد تجنب أبخرة المذيبات والحمأة أي تكاليف تشغيل إضافية.
منظفات قلوية. يمكن تجنب الاضطرار إلى التخلص من المنظفات القلوية عندما يصل تراكم الزيت والشحوم والأتربة من الاستخدام إلى مستوى يضعف كفاءة تنظيف الحمام باستخدام أجهزة القشط لإزالة الزيوت الطافية أو أجهزة الترسيب أو مرشحات الخرطوشة لإزالة الجسيمات و التحام الزيت والماء وباستخدام الترشيح الدقيق أو الترشيح الفائق لإزالة الزيوت المستحلب.
تخفيض السحب. يعمل تقليل حجم السحب من حمامات العمليات على تقليل كمية المواد الكيميائية العملية القيمة التي تلوث مياه الشطف ، والتي بدورها تقلل من كمية الحمأة الناتجة عن عملية معالجة ترسيب المعادن التقليدية.

تتضمن عدة طرق لتقليل السحب للخارج ما يلي:

تركيز تشغيل حمام العملية. يجب أن يبقى التركيز الكيميائي منخفضًا قدر الإمكان لتقليل اللزوجة (لتصريف أسرع) وكمية المواد الكيميائية (في الفيلم).
درجة حرارة تشغيل حمام العملية. يمكن تقليل لزوجة محلول العملية بزيادة درجة حرارة الحمام.
عوامل ترطيب. يمكن تقليل التوتر السطحي للمحلول عن طريق إضافة عوامل ترطيب إلى حمام العملية.
موضع الشغل. يجب وضع قطعة العمل على الرف بحيث يتم تصريف الفيلم اللاصق بحرية ولا يعلق في الأخاديد أو التجاويف.
وقت الانسحاب أو الصرف. كلما تمت إزالة قطعة العمل من حمام العملية بشكل أسرع ، زادت سماكة الفيلم على سطح قطعة العمل.
سكاكين الهواء. يمكن أن يؤدي نفخ الهواء في قطعة العمل حيث يتم رفع رف قطعة العمل فوق خزان المعالجة إلى تحسين الصرف والتجفيف.
شطف الرذاذ. يمكن استخدامها فوق الحمامات الساخنة بحيث يكون معدل تدفق الشطف مساويًا لمعدل تبخر الخزان.
حمامات الطلاء. يجب إزالة الكربونات والملوثات العضوية لمنع تراكم التلوث الذي يزيد من لزوجة حوض الطلاء.
ألواح الصرف الصحي. يجب تغطية الفراغات بين خزانات العملية بألواح تصريف لالتقاط حلول العملية وإعادتها إلى حمام العملية.
خزانات السحب. يجب وضع قطع العمل في خزانات سحب (خزانات "شطف ثابتة") قبل عملية الشطف القياسية.

يستخدم استرداد المواد الكيميائية بالسحب للخارج مجموعة متنوعة من التقنيات. وتشمل هذه:

تبخر. المبخرات الجوية هي الأكثر شيوعًا ، وتوفر المبخرات الفراغية توفيرًا للطاقة.
تبادل الأيونات يستخدم للاسترداد الكيميائي لمياه الشطف.
الكهرباء. هذه عملية التحليل الكهربائي حيث يتم تقليل المعادن الذائبة في المحلول وترسبها على الكاثود. ثم يتم استعادة المعدن المودع.
غسيل كهربائي. يستخدم هذا أغشية نفاذة للأيونات والتيار المطبق من أجل فصل الأنواع الأيونية عن المحلول.
التناضح العكسي. يستخدم هذا غشاء شبه منفذ لإنتاج ماء نقي ومحلول أيوني مركّز. يستخدم الضغط العالي لدفع الماء عبر الغشاء ، بينما يحتفظ الغشاء بمعظم الأملاح الذائبة.

ماء الشطف

تأتي معظم النفايات الخطرة المنتجة في منشأة تشطيب المعادن من مياه الصرف الناتجة عن عمليات الشطف التي تلي التنظيف والطلاء. من خلال زيادة كفاءة الشطف ، يمكن للمنشأة أن تقلل بشكل كبير من تدفق مياه الصرف.

استراتيجيتان أساسيتان تعملان على تحسين كفاءة الشطف. أولاً ، يمكن أن يحدث اضطراب بين قطعة العمل وماء الشطف من خلال الشطف بالرش وتحريك مياه الشطف. يتم استخدام حركة الرف أو الماء أو الهواء القسري. ثانيًا ، يمكن زيادة وقت التلامس بين قطعة العمل وماء الشطف. ستعمل خزانات الشطف المتعددة التي تقوم بضبط التيار المعاكس على التوالي على تقليل كمية مياه الشطف المستخدمة.

الطلاءات الصناعية

على المدى الطلاء تشمل الدهانات ، والورنيش ، واللك ، والمينا ، واللك ، والمعاجين ، وحشو الأخشاب ، ومزيلات الطلاء والورنيش ، ومنظفات فرش الطلاء ، ومنتجات الدهان المماثلة. تحتوي الطلاءات السائلة على أصباغ ومواد مضافة مشتتة في مادة رابطة سائلة وخليط مذيب. الأصباغ هي مركبات عضوية أو غير عضوية توفر لون طلاء وشفافية وتؤثر على تدفق الطلاء ومتانته. تحتوي الأصباغ غالبًا على معادن ثقيلة مثل الكادميوم والرصاص والزنك والكروم والكوبالت. يزيد اللاصق من التصاق الطلاء والتماسك والاتساق وهو المكون الأساسي الذي يبقى على السطح عند اكتمال الطلاء. تشمل المواد الرابطة مجموعة متنوعة من الزيوت والراتنجات والمطاط والبوليمرات. يمكن إضافة مواد مضافة مثل مواد الحشو والتمديدات إلى الطلاءات لتقليل تكاليف التصنيع وزيادة متانة الطلاء.

تشمل أنواع المذيبات العضوية المستخدمة في الطلاءات الهيدروكربونات الأليفاتية ، والهيدروكربونات العطرية ، والإسترات ، والكيتونات ، وإيثرات الجليكول والكحول. تعمل المذيبات على تشتيت أو إذابة الروابط وتقلل من لزوجة الطلاء وسمكه. تعتبر المذيبات المستخدمة في تركيبات الطلاء خطرة لأن العديد منها مادة مسرطنة للبشر وقابلة للاشتعال أو الانفجار. تتبخر معظم المذيبات الموجودة في الطلاء عندما يعالج الطلاء ، مما يولد انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة (VOC). أصبحت انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة منظمة بشكل متزايد بسبب الآثار السلبية على صحة الإنسان والبيئة. تعد الاهتمامات البيئية المرتبطة بالمكونات التقليدية وتقنيات تطبيق الطلاء ونفايات الطلاء قوة دافعة لتطوير بدائل منع التلوث.

تستخدم معظم الطلاءات في المنتجات المعمارية أو الصناعية أو الخاصة. تستخدم الطلاءات المعمارية في المباني ومنتجات البناء ولخدمات الديكور والحماية مثل الورنيش لحماية الأخشاب. تدمج المنشآت الصناعية عمليات الطلاء في عمليات الإنتاج المختلفة. تعتبر صناعة السيارات والعلب المعدنية والآلات الزراعية وطلاء اللفائف والأثاث والتركيبات الخشبية والمعدنية وصناعات الأجهزة المنزلية من أهم مستهلكي الطلاءات الصناعية.

يعتمد تصميم تركيبة الطلاء على الغرض من تطبيق الطلاء. توفر الطلاءات الجماليات وحماية الأسطح من التآكل. التكلفة والوظيفة وسلامة المنتج وسلامة البيئة وكفاءة النقل والتجفيف وسرعة المعالجة التي تحدد الصيغ.

عمليات الطلاء

هناك خمس عمليات تشتمل على معظم عمليات الطلاء: مناولة المواد الخام وإعدادها ، وإعداد السطح ، والطلاء ، وتنظيف المعدات ، وإدارة النفايات.

مناولة المواد الخام وتحضيرها

تتضمن معالجة المواد الخام وإعدادها تخزين المخزون ، وعمليات الخلط ، وتخفيف وتعديل الطلاءات ونقل المواد الخام من خلال المنشأة. هناك حاجة إلى إجراءات وممارسات المراقبة والمعالجة لتقليل توليد النفايات من التلف ، وإيقاف المواصفات والتحضير غير السليم الذي يمكن أن ينتج عن التخفيف المفرط والهدر الناتج عن ذلك. يجب جدولة النقل ، سواء كان يدويًا أو من خلال نظام الأنابيب ، لتجنب التلف.

تحضير السطح

يعتمد نوع تقنية تحضير السطح المستخدمة على السطح المطلي - التحضير المسبق ، وكمية الأتربة ، والشحم ، والطلاء الذي سيتم تطبيقه وإنهاء السطح المطلوب. تشمل عمليات التحضير الشائعة إزالة الشحوم أو الطلاء المسبق أو الفوسفات وإزالة الطلاء. لأغراض تشطيب المعادن ، تشمل إزالة الشحوم المسح بالمذيبات أو التنظيف البارد أو إزالة الشحوم بالبخار بالمذيبات المهلجنة أو التنظيف القلوي المائي أو التنظيف شبه المائي أو التنظيف بالهيدروكربونات الأليفاتية لإزالة التربة العضوية والأوساخ والزيوت والشحوم. يتم استخدام التخليل الحمضي أو التنظيف الكاشطة أو تنظيف اللهب لإزالة قشور المطحنة والصدأ.

عملية التحضير الأكثر شيوعًا للأسطح المعدنية ، بخلاف التنظيف ، هي طلاء الفوسفات ، الذي يستخدم لتعزيز التصاق الطلاءات العضوية على الأسطح المعدنية وتأخير التآكل. يتم طلاء الفوسفات بغمر أو رش الأسطح المعدنية بمحلول الزنك أو الحديد أو فوسفات المنغنيز. الفوسفات هي عملية تشطيب سطحي مشابهة للطلاء بالكهرباء ، وتتكون من سلسلة من حمامات الشطف الكيميائية والعملية التي يتم فيها غمر الأجزاء لتحقيق الإعداد المطلوب للسطح. راجع مقالة "المعالجة السطحية للمعادن" في هذا الفصل.

تتم إزالة الطلاء ، الكيميائي أو الميكانيكي ، على الأسطح التي تتطلب إعادة طلاء أو إصلاح أو فحص. أكثر طرق إزالة الطلاء الكيميائي شيوعًا هي نزع المذيبات. تحتوي هذه المحاليل عادةً على الفينول وكلوريد الميثيلين وحمض عضوي لإذابة الطلاء من السطح المطلي. يمكن أن ينتج عن الغسل المائي النهائي لإزالة المواد الكيميائية كميات كبيرة من مياه الصرف الصحي. يعتبر السفع الكاشطة عملية ميكانيكية شائعة ، وهي عملية جافة تستخدم الهواء المضغوط لدفع وسط التفجير على السطح لإزالة الطلاء.

تؤثر عمليات تحضير السطح على كمية النفايات الناتجة عن عملية التحضير المحددة. إذا كان تحضير السطح غير كافٍ ، مما أدى إلى ضعف الطلاء ، فإن إزالة الطلاء وإعادة الطلاء يزيد من توليد النفايات.

تتبيلة

تتضمن عملية الطلاء نقل الطلاء إلى السطح ومعالجة الطلاء على السطح. تنقسم معظم تقنيات الطلاء إلى فئة واحدة من خمس فئات أساسية: الطلاء بالغمس ، والطلاء باللفائف ، والطلاء بالتدفق ، والطلاء بالرش ، والتقنية الأكثر شيوعًا ، طلاء الرش بالهواء باستخدام الطلاء القائم على المذيبات.

عادة ما يتم إجراء طلاءات الرش بالهواء في بيئة خاضعة للرقابة بسبب انبعاثات المذيبات والرش الزائد. أجهزة التحكم في الرش الزائد عبارة عن مرشحات قماشية أو جدران مائية ، تولد إما مرشحات مستخدمة أو مياه صرف من أنظمة تنقية الهواء.

يتم إجراء المعالجة لتحويل غلاف الطلاء إلى سطح صلب وقوي ولصق. تشمل آليات المعالجة: التجفيف أو الخبز أو التعرض لشعاع الإلكترون أو الأشعة تحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية. ينتج عن المعالجة مركبات عضوية متطايرة كبيرة من الطلاءات القائمة على المذيبات وتشكل احتمالية للانفجار إذا ارتفعت تركيزات المذيبات فوق الحد الأدنى للانفجار. وبالتالي ، تم تجهيز عمليات المعالجة بأجهزة التحكم في تلوث الهواء لمنع انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة ولرقابة السلامة لمنع الانفجارات.

أدت المخاوف البيئية والصحية ، واللوائح المتزايدة التي تؤثر على تركيبات الطلاء التقليدية ، وتكاليف المذيبات المرتفعة والتخلص من النفايات الخطرة المكلف إلى زيادة الطلب على تركيبات الطلاء البديلة التي تحتوي على مكونات أقل خطورة وتولد نفايات أقل عند تطبيقها. تشمل تركيبات الطلاء البديلة:

الطلاءات عالية الصلابة ، تحتوي على ضعف كمية الصباغ والراتنج في نفس حجم المذيب مثل الطلاءات التقليدية. يقلل التطبيق انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة بين 62 و 85٪ مقارنة بالطلاءات التقليدية القائمة على المذيبات منخفضة الصلابة لأن محتوى المذيب ينخفض.
الطلاءات المائية باستخدام الماء ومزيج مذيب عضوي كناقل مع الماء المستخدم كقاعدة. بالمقارنة مع الطلاءات القائمة على المذيبات ، تولد الطلاءات ذات الأساس المائي ما بين 80 و 95٪ أقل من انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة والمذيبات المستهلكة من الطلاءات التقليدية القائمة على المذيبات منخفضة الصلابة.
مسحوق الطلاء لا يحتوي على مذيب عضوي ، ويتكون من أصباغ مسحوقة ناعماً وجزيئات راتنجية. وهي إما مساحيق لدن بالحرارة (راتينج عالي الوزن الجزيئي للطلاء السميك) أو بالحرارة (مركبات ذات وزن جزيئي منخفض تشكل طبقة رقيقة قبل الربط الكيميائي).

تنظيف المعدات

يعتبر تنظيف المعدات عملية صيانة روتينية ضرورية في عمليات الطلاء. ينتج عن هذا كميات كبيرة من النفايات الخطرة ، خاصة إذا تم استخدام المذيبات المهلجنة للتنظيف. تم إجراء تنظيف المعدات للطلاءات القائمة على المذيبات بشكل تقليدي يدويًا باستخدام المذيبات العضوية لإزالة الطلاء من معدات المعالجة. تتطلب الأنابيب الشطف بالمذيب على دفعات حتى يتم تنظيفها. يجب تنظيف معدات الطلاء بين تغييرات المنتج وبعد إيقاف تشغيل العملية. ستحدد الإجراءات والممارسات المستخدمة مستوى النفايات الناتجة عن هذه الأنشطة.

إدارة المخلفات

يتم إنشاء العديد من مجاري النفايات من خلال عمليات الطلاء. تشمل النفايات الصلبة حاويات الطلاء الفارغة ، وحمأة الطلاء من الرش الزائد وتنظيف المعدات ، والمرشحات المستهلكة والمواد الكاشطة ، والطلاء الجاف ، وخرق التنظيف.

تشتمل النفايات السائلة على مياه الصرف الناتجة عن تحضير السطح ، والتحكم في الرش الزائد أو تنظيف المعدات ، أو خارج المواصفات أو مواد الطلاء أو تجهيز السطح الزائد ، والرش الزائد ، والانسكابات ، وحلول التنظيف المستهلكة. أصبحت إعادة التدوير ذات الحلقة المغلقة في الموقع أكثر شيوعًا للمذيبات المستهلكة مع ارتفاع تكاليف التخلص. عادة ما يتم معالجة السوائل التي أساسها الماء في الموقع قبل تصريفها إلى أنظمة المعالجة المملوكة ملكية عامة.

تتولد انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة عن طريق جميع عمليات الطلاء التقليدية التي تستخدم الطلاءات القائمة على المذيبات ، والتي تتطلب أجهزة تحكم مثل وحدات امتصاص الكربون أو المكثفات أو المؤكسدات التحفيزية الحرارية.

الرجوع

نشرت في معالجة المعادن وتشغيل المعادن

اقرأ أكثر...

"إخلاء المسؤولية: لا تتحمل منظمة العمل الدولية المسؤولية عن المحتوى المعروض على بوابة الويب هذه والذي يتم تقديمه بأي لغة أخرى غير الإنجليزية ، وهي اللغة المستخدمة للإنتاج الأولي ومراجعة الأقران للمحتوى الأصلي. لم يتم تحديث بعض الإحصائيات منذ ذلك الحين. إنتاج الطبعة الرابعة من الموسوعة (4). "

المحتويات

مراجع صناعة معالجة المعادن وتشغيل المعادن