Охрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахОхрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахОхрана труда в металлургии → Охрана труда в конвертерных цехахОтделение состоит из ряда участков, расположенных между главным корпусом конвертерного цеха и зданием раздевания слитков. Здесь выполняются технологические, вспомогательные и ремонтные работы по обеспечению конвертеров разливочными составами: душирование раздетых горячих изложниц и поддонов; чистка и смазка изложниц; сборка изложниц в разливочные составы, футеровка, подмазка, торкретирование, сушка и установка прибыльных надставок; изготовление прибыльных надставок с теплоизоляционными вставками; отправка готовых составов к разливочным площадкам; разгрузка и складирование чугунной оснастки, сифонного припаса и шамотного кирпича; порезка и отгрузка литников; наплавка дефектов разгара изложниц; текущие мелкие ремонты сталевозных тележек и др.
Работа в отделении ведется поточным способом. Одновременно готовятся составы изложниц на несколько плавок. Цикличность операций определяется периодами оборачиваемости изложниц и поддонов. Она зависит от стабильной работы сталеплавильных цехов и обжимных станов.
Если железнодорожные пути и сталевозные тележки исправны, плавки поступают на раздевание равномерно и стрипперные краны эксплуатируются нормально, то чугунная оснастка возвращается во двор подготовки изложниц без задержек. Оборачиваемость сквозных изложниц составляет обычно 16—18 ч, глуходонных — 22—24 ч.
Горячие изложницы и поддоны из стрипперного отделения и участка нагревательных колодцев направляются на водяное душирование. Это сокращает период подготовки изложниц к плавке. Но душирование — средство вынужденное. Стойкость охлаждаемых водой изложниц и поддонов снижается из-за развития в чугуне значительных термомеханических остаточных напряжений, приводящих к образованию внутренних и наружных трещин. Механизм этих явлений рассмотрен в главе 6 применительно к отрыву настыли в газоходе.
Образование макротрещин в охлаждаемой водой горячей изложнице объясняется неодинаковыми условиями охлаждения наружных и внутренних слоев металла. Толщина стенки 10-тонной сквозной изложницы вверху 100 мм, внизу — 180—200 мм. Оболочка изложницы и рабочий слой, прилегающий к внутренним стенкам, охлаждаются под водяным душем более интенсивно, чем сердцевина. Для последней условия теплоотвода менее благоприятны. В результате перепада температур по сечению стенки изложницы периферийные слои ее не могут сжиматься в той мере, которая соответствует реальной температуре, так как этому препятствует более нагретая и потому менее сжимаемая в данный момент сердцевина. Оболочка и рабочий слой полости получаются недосжатыми. В них возникают растягивающие продольные напряжения, направленные по касательным к наружной и внутренней (рабочей) поверхностям изложницы. И та, и другая оболочка напоминают горячий обод, насаженный на малоподатливую раму.
На основании упрощенной формулы С. П. Тимощенко находим величину тангенциального термомеханического напряжения в теле изделия:
Температурный перепад в стенках изложницы при душировании обычно 100—150°С. Это значит, что растягивающие напряжения достигают 10—15 кг/мм2 и не превышают пределы механической прочности чугуна. Они приводят вначале к пластическим деформациям изложницы. Но после ряда наливов стали металлическая матрица чугуна изложницы начинает расти, разрыхляться, окисляться и теряет механическую прочность. В некоторый момент растягивающие напряжения переходят предел прочности чугуна: в теле изложницы образуется продольная сквозная трещина.
Естественное охлаждение изложниц на воздухе сопровождается относительно меньшими перепадами температур по сечению стенки и соответственно меньшими напряжениями в чугуне. Стойкость изложниц возрастает. Охлаждение литейной оснастки на воздухе по этому признаку следует предпочесть водяному душированию. Но оно менее выгодно в другом отношении. Оборачиваемость изложниц и поддонов сокращается в полтора-два раза. Возникает надобность в значительном расширении парка оснастки и сталевозных тележек, что не всегда осуществимо на практике. Тогда прибегают к комбинированному охлаждению. Сначала оснастку душируют водой под давлением 0,3—0,4 МПа в течение двух часов, а затем 3—4 ч охлаждают на воздухе в железнодорожном тупике.
Намечается однако тенденция к полному отказу от водяного душирования литейной оснастки и к переходу на охлаждение ее только на воздухе. Это экономически выгодно, так как позволяет сократить удельный расход изложниц и поддонов на тонну жидкой стали. Но зато изложницы и поддоны поступают на чистку и дальнейшую обработку горячими (с температурой поверхности около 100°С), что ухудшает условия труда в подготовительном отделении.
Зона душирования является постоянным очагом травматизма. При неудовлетворительном содержании участка на его территории образуются неровности и бугры от смытых с тележек материалов, набрасываемых для задержания прошибов. Зимой они могут обледенеть. На скользких буграх и дорожках возникает опасность падения и ушибов людей. Травмы возможны также, если не огражден и не накрыт отстойник.
Душирование в холодное время года сопровождается сильным парением. Повышается опасность наезда на людей железнодорожным транспортом. От локомотивной бригады требуется неослабное внимание. И машинист, и составитель поезда должны на этом участке подавать звуковые сигналы и продвигаться с минимальной скоростью (не более 5 км/ч). Парение в рабочей зоне душирования устраняется сооружением вытяжной шахты над камерой разбрызгивания воды.
Для предупреждения травматизма на участке душирования необходимо соблюдать следующие меры безопасности:
1. Ежесменно очищать камеру душирования от скрапа и грязи. Металл и мусор собирать раздельно в коробки и вывозить в указанные места.
2. Не реже одного раза в декаду очищать отстойник от шлама при помощи автогрейферпого крана. Шлам грузить па автомашину и вывозить по назначению.
3. Отстойник держать накрытым трапом или плитами. Со всех сторон оградить его барьером высотой 1,1 м.
4. Ограждение камеры душирования, водоразводку и водоотводы содержать в рабочем состоянии, водостоки накрывать решетками. Помещение, где находятся задвижки системы водоснабжения установки, держать закрытым, а подходы — свободными. Задвижки ручного управления заменить электрифицированными.
5. Подходы к участку спланировать и утрамбовать. Пешеходные дорожки в зимнее время посыпать песком и шлаком. Лед с дорожек скалывать. Сброшенную на землю (потерянную) оснастку поднимать и своевременно отгружать (в течение суток).
6. Разработать систему звуковой сигнализации на случаи отступления от заданного режима душирования.
После душирования состав с изложницами и поддонами подается в соседний пролет на механическую чистку, а затем и механическую смазку изложниц. Пролет длиной в 36 м и шириной (по осям колонн) 9 м вмещает 6—7 грузовых тележек с изложницами. Участок связан сквозным железнодорожным путем с камерой душирования, от которой он удален на 70 м, и с двором подготовки изложниц. Этот разрыв по ходу движения составов вполне оправдан: достаточно удалены от зоны интенсивного парения сам участок и расходные баки с кузбасслаком для смазки изложниц. Тем самым предупреждается значительное обводнение смазки, которое ввиду возможного обогащения кристаллизующегося слитка водородом приведет к появлению рослости, фонтанированию стали из залитой изложницы, расслоению раската на блюминге, поражению осевой части заготовок рыхлостью.
К пролету примыкают пульты управления механической щеткой, реечным толкателем, смазочной форсункой, а также слесарная мастерская и складское помещение. Изложницы очищают от нагара и скрапа в открытой части пролета, применяя откидные переходные мостики с рабочей площадки на состав. Смазка производится на другом конце пролета, имеющем перекрытие для защиты от атмосферных осадков. Обе эти операции механизированы.
Поддоны очищаются во дворе подготовки изложниц, где эту работу выполняют хотя и вручную, но быстро, с привлечением большого количества людей.
Изложницы смазывают кузбасслаком через форсунки. Он поступает в расходные баки по лакопроводу из укрытых в грунте цистерн. Форсунки-пульверизаторы под действием компрессорного воздуха распыляют и наносят лак на внутренние стенки изложниц. Из смазываемых горячих изложниц выделяются испарения лака в виде бурого дыма, медленно рассеивающегося в воздухе. Для борьбы с загазованностью атмосферы на рабочих местах смазчиков применяется две системы вентиляции: а) обдувная — переносными веерными агрегатами (аэраторами) типа СИОТ-3 и СИОТ-5 и б) приточная — для пульта управления форсунками. Пульт находится в закрытой кабине на рабочей площадке (отметка +3,5 м). Изложницы перемещают на чистку и смазку реечным толкателем.
За вентиляторами должен быть организован тщательный уход вследствие тяжелого режима их эксплуатации. Брызги лака из смазываемых изложниц налипают на рабочее колесо аэратора и выводят его из строя. Взвешенные в воздухе липкие частички забивают сетчатые фильтры воздухозабора приточной вентиляции. Напор воздуха, подаваемого в кабину пульта управления форсунками, снижается.
На рабочем месте и на территории отделения во избежание травм людей (ушибов, растяжений связок, вывихов голеностопного сустава) администрация цеха обязана оборудовать участок исправными откидными мостиками для перехода с рабочей площадки на составы очищаемых изложниц; выдавать рабочим предохранительные (монтажные) пояса при очистке верха изложниц от скрапа; обеспечить нормальную работу вентиляционных систем на участке смазки изложниц; надежно герметизировать помещение пульта от проникновения брызг лака; обучать рабочих правилам технической эксплуатации и безопасного обслуживания электротехнического оборудования, аттестовать их нужно на вторую квалификационную группу электробезопасности.
Рабочие участка должны соблюдать следующие правила безопасности:
1. Тележки с негабаритно погруженной оснасткой, неустойчиво поставленными изложницами, смещенными поддонами в работу не брать, отцеплять от состава и возвращать на стриппер на исправление.
2. Не высовываться из окон помещения пульта для наблюдения за движением очистных щеток, так как при проталкивании тележек можно получить ушиб.
3. При работе со скребками пользоваться защитными очками с боковыми сегментами.
4. Не допускать пребывания людей в пролете на нулевой отметке во время чистки и смазки изложниц.
Сейчас ведутся поиски замены кузбасслака другими, менее вредными защитными покрытиями изложниц. Надежным противопригарным средством является стеклокерамика, которая устраняет или заметно уменьшает привариваемость слитка в изложнице, что способствует увеличению ее стойкости, повышает качество поверхности слитка. Условия труда в цехе улучшаются.
Опробуются и другие вещества, не дающие вредных выделений при покраске изложниц. Например, сульфитно-дрожжевая бражка — отходы целлюлозно-бумажной промышленности. Ее доставляют на завод цистернами в виде однородной густой жидкости темно-коричневого цвета и хранят (как и кузбасслак) в емкостях, врытых в землю. Из цистерны бражку перекачивают насосом по трубопроводу (служившему лакопроводом) к месту потребления; там в расходном бачке разбавляют водой до плотности 1,16—1,20 кг/л и распыляют в изложнице форсункой. Удельный расход бражки—200 г на 1 т стали.
Смазка не дает вредных испарений, не пожароопасна. Территория участка меньше загрязняется пролитой массой.