3.2. Литейные цеха

Литейное производство по состоянию воздушной среды и условиям труда остается одним из наиболее неблагоприятных в машиностроительном комплексе.

Литейные цеха представляют собой сплошное комплексное производство, объединяющее ряд различных технологических процессов. В состав литейных цехов машиностроительных заводов входят: плавильное отделение и шихтовый двор, формовочное и стержневое отделение; участки разлива, выбивки, обрубки, зачистки отливок и др.

Удельные выделения вредных веществ, образующихся при плавке в вагранках чугуна, составляют: 18—20 кг пыли и 180—200 кг оксида углерода на 1 тонну выплавленного металла. При выпуске 1 тонны чугуна из вагранок в ковши в воздух производственного помещения выделяется около 152—130 г оксида углерода и 18—2 г пыли.

При плавке стали и чугуна в электродуговых печах, емкость которых на машиностроительных заводах, как правило, не превышает 50 т, количество выделяемой пыли составляет 6,5—0 кг и оксида углерода около 1,5 кг на 1 т выплавляемого металла.

Применение индукционных печей способствует дальнейшему снижению удельных выделений вредных веществ: пыли до 1,1—,4 кг, а оксида углерода до 0,1—,12 кг на 1 т выпускаемого металла.

Плавка цветных металлов и сплавов на их основе на машиностроительных заводах осуществляется в основном в индукционных печах, печах сопротивления и электродуговых печах сравнительно малой производительности (0,15—,0 т/ч). При этих процентах наряду с пылью и оксидами углерода выделяются также серный ангидрид и оксиды азота.

Ориентировочные данные по удельным выделениям вредных веществ (кг/т) при плавке цветных металлов и сплавов приведены в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Удельные выделения вредных веществ, кг/т

Плавильное оборудование	Пыль	Оксид углерода	Оксид азота	Сернистый ангидрид	Прочее
Индукционные печи Электродуговые печи Печи сопротивления Газомазутные плавильные печи (плавка алюминия)	1,2 1,8 1,5 2,5	0,9 1,1 0,5 1,4	0,7 1,2 0,5 0,6	0,4 0,8 0,7 0,6	0,2 0,3 0,3 0,3

В формовочных и стержневых отделениях изготавливают литейные формы. Основным материалом для изготовления формы и стержней остаются песчано-глинистые смеси, в состав которых добавляют колотый уголь, жидкое стекло, растворы едкого натра, древесные опилки.

В процесс приготовления песчано-глинистых формовочных и стержневых смесей (при сушке песка и глины в барабанных сушилках; его просеивании, смешении на смесителях периодического и непрерывного действия) в воздух помещения выделяется пыль.

На заливочном участке производится заливка из ковшей расплавленного металла в готовые формы, поступающие из формовочного отделения. При этом в воздух рабочей зоны выделяется окись углерода. Удельное количество выделяемых вредных веществ (1 кг на 1 т заливаемого металла) зависит от массы отливок изготовленных образцов: при массе отливок от 10 до 100 кг удельные выделения вредных веществ составляют 1,2 кг/т, а при массе отливок от 1000 до 2000 кг — 0,7 кг/т.

После охлаждения отливок в формах до определенной температуры они поступают на выбивку. На выбивном участке происходит извлечение отливок из форм и освобождение их от отработанных формовочных смесей на выбивных решетках. Процесс выбивки сопровождается интенсивным выделением пыли.

Удельное выделение пыли на 1 т отливок составляет: для выбивных решеток грузоподъемностью 2,5 т/ч — 4,8 кг; до 10 т/ч — 7,9 кг; до 20 т/ч — 10,2 кг и грузоподъемностью до 30 т/ч — 22,3 кг.

В последние годы в литейных цехах все более широкое распространение находят стержневые и формовочные смеси холодного (химического) отверждения (ХТС), приготавливаемые на основе синтетических смол.

Таблица 3.2.

Удельные газовыделения из химических твердеющих песчано-смоляных смесей

Класс смол	Марка смол	При заполнении ящиков смесью, мг/(кг·ч)	При отвердении смеси, мг/(кг·ч)	При охлаждении залитых форм, мг/(кг·ч)
		В пересчете на формальдегид		В пересчете на окись углерода
Карбамидные	М-3 ВК-1	13,08 10,58	2,15 1,75	9,8 7,0
Карбамидо-фурановые	КФ-90 БС-40 «Фуритол-107» КФ-МТ + фурфуриловый спирт КФ-Ж+ фурфуриловый спирт	31,0 40,9 17,0 13,4 11,1	4,7 5,7 2,4 1,7 1,7	4,6 10,4 7,2 10,6 10,8
Фенол-формальдегидные	ОФ-1 СФ-3042	9,2 11,1	1,5 1,5	28,2 17,1
Фенол-формальдегидно-фурановые	«Фуритол-65»	4,45	0,57	5,7
Фурановые	ПФС	11,0	1,3	2,4
Карбамидо-феноло-формальдегидные	КФФ-Л	28,5	1,98	26,7

Для приготовления холодно-твердеющих смесей наибольшее распространение получили синтетические смолы на основе карбамида, фенола, формальдегида и фурфурилового спирта.В табл. 3.2 газовыделения при заполнении ящиков смесью отнесены к 1 кг смеси, а при отвержении смеси – к 1 м² площади контакта стержней с металлом.