Angepasst aus der 3. Auflage, Enzyklopädie der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes.

Danksagung: Die Beschreibung des Betriebs von Warm- und Kaltwalzwerken wird mit Genehmigung des American Iron and Steel Institute verwendet.

Warme Stahlbrammen werden in kontinuierlichen Warmbandstraßen zu langen Coils aus dünnen Blechen verarbeitet. Diese Coils können an Kunden versandt oder gereinigt und kaltgewalzt werden, um Produkte herzustellen. Siehe Abbildung 1 für eine Flusslinie der Prozesse.

Abbildung 1. Fließlinie von warm- und kaltgewalzten Blechprodukten

Kontinuierliches Warmwalzen

Ein kontinuierliches Warmwalzwerk kann einen Förderer haben, der mehrere tausend Fuß lang ist. Die Stahlbramme verlässt einen Brammenerwärmungsofen auf den Anfang des Förderers. Oberflächenzunder wird von der erhitzten Bramme entfernt, die dann dünner und länger wird, wenn sie durch horizontale Walzen in jedem Walzwerk, üblicherweise als Vorgerüste bezeichnet, gequetscht wird. Vertikale Rollen an den Rändern helfen, die Breite zu kontrollieren. Als nächstes gelangt der Stahl zur endgültigen Reduktion in die Fertiggerüste, wobei er mit Geschwindigkeiten von bis zu 80 Stundenkilometern den Kühltisch überquert und aufgewickelt wird.

Das warmgewalzte Stahlblech wird normalerweise in einem Bad aus Schwefel- oder Salzsäure gereinigt oder gebeizt, um während des Warmwalzens gebildetes Oberflächenoxid (Zunder) zu entfernen. Eine moderne Beize arbeitet kontinuierlich. Wenn ein Stahlcoil fast gereinigt ist, wird sein Ende rechtwinklig abgeschert und an den Anfang eines neuen Coils geschweißt. In der Beize hilft ein Temperwalzwerk dabei, den Zunder aufzubrechen, bevor das Blech in den Beiz- oder Reinigungsabschnitt der Linie eintritt.

Unter den gummierten Beiztanks, den Rinsern und den Trocknern befindet sich ein Akkumulator. Das in diesem System angesammelte Blech wird in die Beiztanks eingeführt, wenn das Eingangsende der Linie angehalten wird, um ein neues Coil anzuschweißen. Somit ist es möglich, ein Blatt kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 360 m (1,200 Fuß) pro Minute zu reinigen. Ein kleineres Schlaufensystem am Abgabeende der Linie ermöglicht einen kontinuierlichen Linienbetrieb während Unterbrechungen zum Aufwickeln.

Kaltwalzen

Coils aus gereinigtem, warmgewalztem Stahlblech können kaltgewalzt werden, um ein Produkt dünner und glatter zu machen. Dieser Prozess verleiht Stahl ein höheres Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, als es in einem Warmwalzwerk hergestellt werden kann. Ein modernes Tandem-Kaltwalzwerk mit fünf Gerüsten kann ein Blech mit einer Dicke von etwa 1 cm (10/0.25 Zoll) und einer Länge von 3 km (4/1.2 Meile) erhalten; 2 Minuten später ist dieses Blech auf eine Dicke von 0.03 Zoll (75 mm) gewalzt und mehr als 2 Meilen (3.2 km) lang.

Der Kaltwalzprozess härtet Stahlbleche so aus, dass sie in der Regel in einem Glühofen erhitzt werden müssen, um sie formbarer zu machen. Coils aus kaltgewalzten Blechen werden auf einer Unterlage gestapelt. Über den Stapeln werden Abdeckungen angebracht, um das Glühen zu steuern, und dann wird der Ofen über die abgedeckten Stapel abgesenkt. Das Aufheizen und Rückkühlen von Stahlblechen kann 5 bis 6 Tage dauern.

Nachdem der Stahl im Glühprozess erweicht wurde, wird ein Temperwalzwerk verwendet, um dem Stahl die gewünschte Ebenheit, metallurgischen Eigenschaften und Oberflächenbeschaffenheit zu verleihen. Das Produkt kann als Coils oder weiter seitlich besäumt oder in geschnittene Längen geschert an die Verbraucher versandt werden.

Gefahren und ihre Vermeidung

Unfälle. Die Mechanisierung hat die Zahl der Einklemmstellen an Maschinen verringert, aber sie sind immer noch vorhanden, insbesondere in Kaltwalzwerken und in Endbearbeitungsabteilungen.

Beim Kaltwalzen besteht die Gefahr des Einklemmens zwischen den Walzen, insbesondere wenn versucht wird, während der Bewegung zu reinigen; Walzenspalte sollten wirksam bewacht und streng überwacht werden, um eine Reinigung während der Bewegung zu verhindern. Schwere Verletzungen können durch Scher-, Zuschneide-, Trimm- und Guillotinenmaschinen verursacht werden, wenn die gefährlichen Teile nicht sicher geschützt sind. Ein effektives Lockout/Tagout-Programm ist für Wartung und Reparatur unerlässlich.

Insbesondere beim Warmwalzen kann es zu schweren Verletzungen kommen, wenn Arbeiter versuchen, Rollenbahnen an nicht zugelassenen Stellen zu überqueren; Es sollte eine ausreichende Anzahl von Brücken installiert und ihre Nutzung durchgesetzt werden. Das Schlingen und Zurren kann schwere Verletzungen und Verbrennungen verursachen, sogar das Abtrennen der unteren Gliedmaßen; Wo die Vollmechanisierung diese Gefahr nicht beseitigt hat, sind Schutzpfosten oder andere Vorrichtungen erforderlich.

Besondere Aufmerksamkeit sollte der Schnittgefahr für Arbeiter in Band- und Blechwalzwerken gewidmet werden. Solche Verletzungen werden nicht nur durch das dünne gewalzte Metall verursacht, sondern auch durch die an Coils verwendeten Metallbänder, die während der Handhabung brechen können und eine ernsthafte Gefahr darstellen.

Die Verwendung großer Mengen an Ölen, Rostschutzmitteln usw., die im Allgemeinen durch Sprühen aufgebracht werden, ist eine weitere Gefahr, die häufig in Blechwalzwerken auftritt. Trotz der getroffenen Schutzmaßnahmen, um die versprühten Produkte einzudämmen, sammeln sie sich oft auf dem Boden und auf Kommunikationswegen, wo sie Ausrutschen und Stürze verursachen können. Daher sollten neben der regelmäßigen Reinigung des Bodens auch Gitterroste, saugfähige Materialien und Stiefel mit rutschfesten Sohlen vorgesehen werden.

Auch in automatisierten Werken kommt es bei Umbauarbeiten beim Wechsel schwerer Walzen in den Gerüsten zu Unfällen. Eine gute Planung reduziert oft die Anzahl der erforderlichen Rollenwechsel; Wichtig ist, dass diese Arbeiten nicht unter Zeitdruck erfolgen und geeignete Werkzeuge zur Verfügung gestellt werden.

Die Automatisierung moderner Anlagen ist mit zahlreichen kleineren Störungen verbunden, die oft von der Crew behoben werden, ohne die Anlage oder Teile davon anzuhalten. In solchen Fällen kann es vorkommen, dass notwendige mechanische Schutzmaßnahmen vergessen werden und schwere Unfälle die Folge sein können. Die Brandgefahr bei der Reparatur von Hydraulikanlagen wird häufig vernachlässigt. In Anlagen mit hydraulischer Ausrüstung muss der Brandschutz besonders sorgfältig geplant und organisiert werden.

Zangen, die zum Greifen von heißem Material verwendet werden, können zusammenschlagen; Die Vierkantschlüssel, mit denen schwere Walzprofile von Hand bewegt werden, können durch Spiel schwere Verletzungen am Kopf oder Oberkörper verursachen. Alle Handwerkzeuge sollten gut konstruiert, regelmäßig überprüft und gut gewartet werden. Die in den Mühlen verwendeten Zangen sollten regelmäßig erneuert werden; Ringschlüssel und Schlagschrauber sollten für Walzenwechselkräfte bereitgestellt werden; abgewinkelte Gabelschlüssel sollten nicht verwendet werden. Die Arbeiter sollten eine angemessene Schulung in der Verwendung aller Handwerkzeuge erhalten. Für alle Handwerkzeuge sollten geeignete Aufbewahrungsvorkehrungen getroffen werden.

Viele Unfälle können durch fehlerhaftes Heben und Handhaben sowie durch Defekte an Kränen und Hebezeugen verursacht werden. Alle Kräne und Hebezeuge sollten einem regelmäßigen Überprüfungs- und Inspektionssystem unterzogen werden; Bei der Aufbewahrung und Verwendung von Schlingen ist besondere Sorgfalt erforderlich. Kranfahrer und Anschläger sollten speziell ausgewählt und geschult werden. Beim maschinellen Transport besteht immer die Gefahr von Unfällen: Lokomotiven, Waggons und Drehgestelle sollten gut gewartet und ein gut verständliches Warn- und Signalsystem durchgesetzt werden; Für Gabelstapler und andere Flurförderzeuge sollten freie Durchgangswege freigehalten werden.

Viele Unfälle werden verursacht durch Stürze und Stolpern oder schlecht gepflegte Böden, durch schlecht gestapeltes Material, durch hervorstehende Scheitenden und aufgequetschte Rollen und so weiter. Gefahren können durch gute Pflege aller Bodenflächen und Zugänge, klar definierte Gehwege, ordnungsgemäßes Stapeln von Material und regelmäßiges Entfernen von Schutt beseitigt werden. Eine gute Haushaltsführung ist in allen Teilen der Anlage einschließlich der Werften unerlässlich. In der gesamten Pflanze sollte ein guter Beleuchtungsstandard aufrechterhalten werden.

Beim Warmwalzen können Verbrennungen und Augenverletzungen durch herumfliegenden Walzzunder verursacht werden; Spritzschutz kann den Auswurf von Kalk und heißem Wasser wirksam reduzieren. Augenverletzungen können durch Staubpartikel oder durch Schlagen von Kabelschlingen verursacht werden; Augen können auch durch Blendung beeinträchtigt werden.

Persönliche Schutzausrüstung (PSA) ist von großer Bedeutung bei der Prävention von Unfällen in Walzwerken. Schutzhelme, Sicherheitsschuhe, Gamaschen, Armschutz, Handschuhe, Augenschutz und Schutzbrillen sollten getragen werden, um dem entsprechenden Risiko zu begegnen. Die Mitwirkung der Mitarbeiter bei der Verwendung von Schutzvorrichtungen und dem Tragen von Schutzkleidung ist unbedingt sicherzustellen. Schulungen sowie eine wirksame Unfallverhütungsorganisation, an der Arbeitnehmer oder ihre Vertreter teilnehmen, sind wichtig.

Hitze. Strahlungswärme von bis zu 1,000 kcal/m² wurden an Arbeitspunkten in Walzwerken gemessen. Hitzestresserkrankungen sind ein Problem, aber Arbeiter in modernen Fabriken werden normalerweise durch die Verwendung von klimatisierten Kanzeln geschützt. Informationen zur Vorbeugung finden Sie im Artikel „Eisen- und Stahlerzeugung“.

Lärm. In der gesamten Walzzone entsteht erheblicher Lärm durch die Getriebe der Walzen und Richtmaschinen, durch Druckwasserpumpen, durch Scheren und Sägen, durch das Werfen von Fertigprodukten in eine Grube und durch das Stoppen von Materialbewegungen mit Metallplatten. Der allgemeine Pegel der Betriebsgeräusche kann bei etwa 84-90 dBA liegen, und Spitzen von bis zu 115 dBA oder mehr sind nicht ungewöhnlich. Informationen zur Vorbeugung finden Sie im Artikel „Eisen- und Stahlerzeugung“.

Vibration. Die Reinigung der Fertigprodukte mit Hochgeschwindigkeits-Schlagwerkzeugen kann zu arthritischen Veränderungen an Ellbogen, Schultern, Schlüsselbein, distaler Elle und Speiche sowie Läsionen des Os naviculare und lunatum führen.

Gelenkdefekte im Hand-Arm-System können Walzwerksarbeiter aufgrund der Rückstoß- und Rückprallwirkung des in den Spalt zwischen den Walzen eingeführten Materials erleiden.

Gesundheitsschädliche Gase und Dämpfe. Beim Walzen von bleilegiertem Stahl oder beim Einsatz bleihaltiger Trennscheiben können giftige Partikel eingeatmet werden. Daher ist eine ständige Überwachung der Bleikonzentrationen am Arbeitsplatz erforderlich, und belastete Arbeitnehmer sollten sich regelmäßig ärztlich untersuchen lassen. Blei kann auch von Flammenwerfern und Gasschneidern eingeatmet werden, die gleichzeitig Stickoxiden (NO_x), Chrom, Nickel und Eisenoxid.

Stumpfschweißen ist mit der Bildung von Ozon verbunden, das beim Einatmen ähnliche Reizungen wie NO verursachen kann_x. Schacht- und Wärmofenwärter können schädlichen Gasen ausgesetzt sein, deren Zusammensetzung vom verwendeten Brennstoff (Hochofengas, Kokereigas, Öl) abhängt und in der Regel Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid enthält. LEV oder Atemschutz können erforderlich sein.

Arbeiter, die Walzwerke mit Ölnebel schmieren, können aufgrund der verwendeten Öle und der darin enthaltenen Additive gesundheitliche Beeinträchtigungen erleiden. Bei der Verwendung von Ölen oder Emulsionen zum Kühlen und Schmieren ist auf das richtige Verhältnis von Öl und Additiven zu achten, um nicht nur Reizungen der Schleimhäute, sondern auch akute Hautentzündungen bei exponierten Arbeitern auszuschließen. Siehe den Artikel „Industrieschmierstoffe, Metallbearbeitungsflüssigkeiten und Automobilöle“ im Kapitel Metallverarbeitende und metallverarbeitende Industrie.

Für die Endbearbeitung werden große Mengen an Entfettungsmitteln verwendet. Diese Mittel verdunsten und können eingeatmet werden; ihre Wirkung ist nicht nur giftig, sondern verursacht auch Hautschäden, die bei unsachgemäßem Umgang mit Lösungsmitteln entfettet werden können. LEV sollte bereitgestellt werden und Handschuhe sollten getragen werden.

Säuren. Starke Säuren in Beizereien wirken ätzend auf Haut und Schleimhäute. Geeignete LEV und PSA sollten verwendet werden.

Ionisierende Strahlung. Röntgenstrahlen und andere Geräte mit ionisierender Strahlung können zum Messen und Untersuchen verwendet werden; Es sind strenge Vorsichtsmaßnahmen gemäß den örtlichen Vorschriften erforderlich.

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