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工業爐中不可忽視的不安全因素

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工業爐中不可忽視的不安全因素

發布日期:2019-09-07 作者:威(wei)光節(jie)能 點擊:

工(gong)(gong)業爐是一種高溫設(she)備,它與(yu)燃油(you)、煤氣、電能、灰塵等(deng)密切聯系在一起,容易引(yin)起火災、燒傷、爆(bao)炸、中毒、觸電等(deng)事故。因此,工(gong)(gong)業爐與(yu)一般冷(leng)加(jia)工(gong)(gong)設(she)備相(xiang)比,不安全因素要多得多。

  一般說來,工業爐操作時的高溫容易發生燙傷、灼傷和燒傷;高(gao)溫熔鹽(yan)和熔融金(jin)屬遇到(dao)水(shui)后會(hui)發生爆炸;煤氣和(he)可控氣氛是易(yi)爆(bao)(bao)氣體(ti),油路、油箱和(he)油庫都(dou)是易(yi)燃易(yi)爆(bao)(bao)設施,如使用不(bu)當(dang),則將發生爆(bao)(bao)炸和(he)中毒事故;電爐的安全保(bao)護(hu)裝置失靈(ling),接觸(chu)后會發生觸(chu)電;氰化爐的氰化物有劇毒;硝鹽爐加熱到550℃以(yi)上(shang)會(hui)產生自燃(ran);硝鹽與木(mu)炭(tan)、炭(tan)黑化合后會發生爆炸。

  工(gong)業爐(lu)修理(li)的環境較差,許多修理(li)作業是在爐(lu)內(nei)進行,空(kong)間十分擁擠(ji),自然(ran)采光不(bu)足,通風(feng)條(tiao)件(jian)很差。工(gong)人操作時不(bu)僅(jin)受到(dao)粉塵的侵害,有時還(huan)直接(jie)受到(dao)高溫、煙塵、有毒氣體和化工(gong)材(cai)料的腐蝕。有的爐(lu)子(zi)(如沖天爐高達10m20m,由于爐身現場狹窄,修理工作呈高空立體交叉(cha)、多層作業(ye),危險性很大。因此,當操作和維修工業(ye)爐時,要十(shi)分重視安全(quan)問題。尤其是(shi)在(zai)組織(zhi)工業(ye)爐時,要十(shi)分重視安全(quan)問題。尤其是(shi)在(zai)組織(zhi)工業(ye)爐的搶修或熱(re)修時,更應注意這些(xie)不安全(quan)因素(su)所(suo)可(ke)能引(yin)起的不幸事故。

  提高燃料爐的爐溫均勻性:

  一、采用新(xin)型(xing)燃燒裝置

  采用(yong)高速調溫燒嘴替代(dai)原先的低速燒嘴.高速燒(shao)嘴(zui)是燃(ran)料與(yu)助燃(ran)空氣在燃(ran)燒(shao)室內基本(ben)實現完全燃(ran)燒(shao),燃燒后的(de)高(gao)溫氣體一100-300m/s的速度噴出,從(cong)而強化對流傳熱(re),促(cu)進(jin)爐內(nei)氣流(liu)循環,達到均勻(yun)爐(lu)溫的(de)目的(de).另外通過滲入二次空氣使出口(kou)燃燒氣體溫度降到與工件加熱溫度想接(jie)近,可實現煙氣溫(wen)度的(de)調(diao)節,對提高(gao)加熱質(zhi)量(liang)和(he)節約燃料有顯著(zhu)作用.

  二(er)、控制(zhi)爐內壓力當爐內壓力為(wei)負值時,例如(ru)爐內(nei)壓(ya)力為-10Pa,即可產生2.9m/s的吸(xi)入風速,此(ci)時將(jiang)有爐口(kou)及其(qi)它不嚴(yan)密處吸入大量冷空氣,導致離爐煙氣帶走的熱損失增加.當爐內壓力為(wei)正(zheng)值時(shi),高(gao)溫煙氣將逸出爐外(wai),同樣導致煙氣帶(dai)走的熱損失(shi).

  三、提高(gao)自動化控制程度

  ()加熱工藝(yi)不當常產(chan)生的(de)缺(que)陷

  1.由于介(jie)質影響使坯料外層組織化學狀態變化而引起的缺陷(xian),如氧(yang)化、脫碳、增(zeng)碳和滲硫、滲銅等。

  2.由(you)內部組織結構的異常(chang)變化引起的缺陷,如過(guo)熱、過(guo)燒(shao)和未(wei)熱透等。

  3.由于溫度(du)在坯料(liao)內部分布(bu)不均,引起內應力(如溫度應(ying)力(li)、組(zu)織應(ying)力(li)過大而(er)產生的坯(pi)料開(kai)裂等。

  ()其他因素或缺陷

  1.脫碳(tan)脫碳(tan)是指金屬在高(gao)溫下表層的(de)碳(tan)被氧化,使得表層的(de)含碳(tan)量較內(nei)部有(you)明顯降低的(de)現象。

  脫(tuo)碳(tan)(tan)層的(de)深(shen)度(du)與鋼的(de)成分(fen)、爐(lu)氣的(de)成分(fen)、溫(wen)度(du)和在(zai)此溫(wen)度(du)下的(de)保溫(wen)時間(jian)有關。采用氧(yang)化性氣氛加熱(re)易發(fa)生脫(tuo)碳(tan)(tan),高碳(tan)(tan)鋼易脫(tuo)碳(tan)(tan),含(han)硅量多的(de)鋼也易脫(tuo)碳(tan)(tan)。

  脫碳(tan)使零(ling)件的強度和疲勞性能(neng)下降,磨損抗力減弱。

  2.增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)經油(you)爐加熱的鍛件,常常在表(biao)面(mian)(mian)或部分表(biao)面(mian)(mian)發生增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)現象。有時增(zeng)(zeng)(zeng)碳(tan)層厚(hou)度達1.51.6mm,增碳層的(de)含碳量(liang)達1%(質量分數左右(you),局部點(dian)含碳量甚至超過(guo)2%(質量(liang)分數,出現萊氏體組織。

  這(zhe)主(zhu)要是在(zai)油(you)爐(lu)加(jia)熱(re)的情況下(xia),當坯(pi)料的位置靠近(jin)油(you)爐(lu)噴(pen)嘴(zui)或(huo)者就在(zai)兩(liang)個噴(pen)嘴(zui)交叉噴(pen)射燃(ran)油(you)的區域(yu)內(nei)時,由于油(you)和(he)空氣混合得不太好(hao),因而(er)燃(ran)燒不完全,結果在(zai)坯(pi)料的表(biao)面形(xing)成還原性的滲(shen)碳(tan)氣氛,從而(er)產生表(biao)面增(zeng)碳(tan)的效果。

  增(zeng)碳使鍛件的(de)機械加工(gong)性(xing)能變壞,切削(xue)時易打刀(dao)。

  3.過熱

  過(guo)熱是指金(jin)屬坯料的加熱溫(wen)度(du)(du)過(guo)高,或(huo)在規定的鍛造與熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)(du)范圍(wei)內(nei)停留時間(jian)太長,或(huo)由于(yu)熱效應使溫(wen)升過(guo)高而引起的晶粒粗大現(xian)象。

  碳鋼(亞共析(xi)或過(guo)(guo)共析(xi)鋼(gang)(gang)(gang)過(guo)(guo)熱(re)之后往往出(chu)現(xian)魏氏組織(zhi)(zhi)(zhi)。馬氏體鋼(gang)(gang)(gang)過(guo)(guo)熱(re)之后,往往出(chu)現(xian)晶內織(zhi)(zhi)(zhi)構,工模具鋼(gang)(gang)(gang)往往以一次(ci)碳(tan)化(hua)物角狀化(hua)為特征(zheng)判(pan)定過(guo)(guo)熱(re)組織(zhi)(zhi)(zhi)。鈦合金過(guo)(guo)熱(re)后,出(chu)現(xian)明顯的β相晶界和平(ping)直細長(chang)的魏氏組織(zhi)(zhi)(zhi)。合金鋼(gang)(gang)(gang)過(guo)(guo)熱(re)后的斷(duan)口(kou)(kou)(kou)會出(chu)現(xian)石狀斷(duan)口(kou)(kou)(kou)或條狀斷(duan)口(kou)(kou)(kou)。過(guo)(guo)熱(re)組織(zhi)(zhi)(zhi),由于晶粒粗(cu)大,將引起力學性能降低,尤其是沖擊韌(ren)度。

  一般過(guo)熱的結構鋼經過(guo)正常熱處理(正(zheng)火(huo)、淬火(huo)之后(hou),組織(zhi)可以(yi)改善,性能也隨之恢復,這種過(guo)熱(re)常被稱(cheng)之為(wei)不穩(wen)定過(guo)熱(re);而合金結構鋼的嚴重過熱(re)經(jing)一般(ban)的正火(huo)(包括高溫正(zheng)火(huo)(huo)、退火(huo)(huo)或淬(cui)火(huo)(huo)處理(li)后,過熱(re)(re)組織不(bu)能完全消(xiao)除,這種(zhong)過熱(re)(re)常被稱(cheng)之為穩(wen)定(ding)過熱(re)(re)。

  4.過(guo)燒

  過(guo)燒(shao)是指金(jin)屬坯料(liao)的(de)加熱溫度過(guo)高(gao)或在高(gao)溫加熱區(qu)停留時(shi)間(jian)(jian)過(guo)長,爐中的(de)氧(yang)及其它(ta)氧(yang)化性(xing)氣體滲透到金(jin)屬晶粒(li)間(jian)(jian)的(de)空隙(xi),并與鐵、硫、碳等氧(yang)化,形成(cheng)了(le)易熔(rong)的(de)氧(yang)化物的(de)共晶體,破壞了(le)晶粒(li)間(jian)(jian)的(de)聯系,使材料(liao)的(de)塑性(xing)急劇降低。過(guo)燒(shao)嚴重的(de)金(jin)屬,撤粗時(shi)輕輕一擊就裂(lie),拔(ba)長時(shi)將在過(guo)燒(shao)處出現(xian)橫向裂(lie)紋。

  過燒與過熱(re)沒有嚴(yan)格的溫度界(jie)線。一般以晶(jing)粒出現氧(yang)化(hua)及熔化(hua)為(wei)特征來判斷過燒。對碳鋼(gang)來說,過燒時晶(jing)界(jie)熔化(hua)、嚴(yan)重氧(yang)化(hua)工(gong)模具鋼(gang)(高(gao)速鋼、Cr12型鋼等(deng)過燒(shao)時,晶(jing)界因熔(rong)化(hua)而出現魚骨狀萊氏體。鋁合金過燒(shao)時出現晶(jing)界熔(rong)化(hua)三角區(qu)和復熔(rong)球等(deng)。鍛件過燒(shao)后(hou),往(wang)往(wang)無法挽(wan)救,只好(hao)報廢。

  5.加熱(re)裂紋

  在加熱(re)截面尺寸大(da)的(de)大(da)鋼錠(ding)和導熱(re)性(xing)差(cha)的(de)高(gao)合金鋼和高(gao)溫(wen)合金坯料時,如果低溫(wen)階段加熱(re)速(su)度過(guo)快,則坯料因內外溫(wen)差(cha)較(jiao)大(da)而產(chan)生(sheng)(sheng)很大(da)的(de)熱(re)應(ying)力。加之此時坯料由于溫(wen)度低而塑性(xing)較(jiao)差(cha),若熱(re)應(ying)力的(de)數值超過(guo)坯料的(de)強度極(ji)限,就會產(chan)生(sheng)(sheng)由中心向四周呈輻射狀的(de)加熱(re)裂(lie)紋,使(shi)整個斷面裂(lie)開。

  6.銅(tong)脆

  銅(tong)(tong)脆(cui)在鍛(duan)件表面上(shang)呈龜裂(lie)狀。高(gao)倍觀察時,有淡黃色(se)的(de)銅(tong)(tong)(或銅的固溶體(ti)(ti)沿晶(jing)界分布(bu)。

  坯料加熱時,如爐內殘存(cun)氧(yang)化銅屑,在高溫下氧(yang)化鋼還原為自(zi)由銅,熔融(rong)的(de)鋼原子沿奧氏體晶界擴展(zhan),削(xue)弱了晶粒間的(de)聯(lian)系。另外(wai),鋼中含銅量較高[>2%(質量分數]時,如在(zai)氧化(hua)性氣氛中加熱,在(zai)氧化(hua)鐵皮下形成富銅(tong)層,也引起鋼脆(cui)



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