加热工作的安全技术
日期：2014-01-16 16:52:38 人气：
锻造材料加热的主要目的是为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以利于金属的变形并获得良好的锻后组织。
锻造加热炉的种类很多。按照所用的热源不同，锻造加热炉可分为火焰加热炉和电加热炉两大类。
一、 火争加热炉
火焰加热炉按照燃料种类不同有煤炉、油炉和煤气炉；按照加热室结构的不同则可分为室式炉（单室炉和双室炉）、半连续式炉和连续式炉；按炉底机械化形式则可分为台车式炉和转底式炉。锻造车间总是按其特定的工作条件和需要来选择某种炉型作业加热设备。
本节介绍的几种炉型结构及其安全技术在目前国内锻造生产中具有普遍的意义。
（一） 燃煤反射炉
中、小批生产的锻造车间一般采用以煤为燃料的反射炉。其结构示意图如图1。要由燃烧室、加热室、送风装置、换热器及烟道、烟囱等部分组成。
图1 反射炉结构示意图
1―一次送风管 2―水平炉 3―燃烧室 4―二次送风管 5―火墙 6―加热室（炉膛） 7―装出料炉门 8―鼓风机 9―烟囱 10―烟道 11―换热器
反射炉的燃烧室按其炉箅安放的位置可分水平式炉箅燃烧室和阶梯式炉箅燃烧室两种。前者多为薄煤层燃烧，后者则采用厚煤层燃烧。
在使用反射炉时，常见的工伤事故有：煤气中毒、烟熏、烤伤、烫伤、熏灼等事故。为了防止上述事故的发生，就要逐步改善劳动条件，变手工操作为机械化操作，减轻工人的体力劳动强度，消除事故的诱发因素。
（二） 燃油及煤气火焰炉
1． 室式燃油（大多烧重油）和燃煤气加热炉
在炉体结构上两种是一致的。它们都不需要专门的燃烧室，而由重油喷嘴或煤气烧嘴将燃料与空气均匀混合，喷射到加热室内进行燃烧。根据需要也可采用换热器，预热空气和煤气。
图2所示为室式重油炉。燃烧生成的废气经烟道排出。炉子正面的炉口4用来装料和出料，在它的外面设有炉门。
图2 室式重油炉示意图
1―喷嘴 2―加热室（炉膛） 3―烟道 4―炉口
2． 重油炉和煤气炉所使用的一般喷嘴和烧嘴
重油喷嘴：重油在燃烧时与空气混合得愈均匀，燃烧就进行得愈好、愈快，且所需的空气量愈少。因此，重油在燃烧时必须喷成雾状，使它能和空气均匀混合，喷出后在加热室内燃烧。为了保证良好的喷射，重油在油库内就必须预先过滤，使其不含尘污，并且将重油预热到90℃~100°。供燃烧的重油须经油泵加压，一般为（0.5~1.5）×101325Pa。
煤气烧嘴：煤气燃烧时应和空气均匀地混合。由煤气烧嘴喷出后在加热室内进行燃烧。按照所需煤气压力的大小，煤气烧嘴可分为低压煤气和高压煤气烧嘴两种。
由于高压煤气烧嘴先将煤气和空气混合好后，再喷入加热室内；因此燃烧比较迅速和完全，没有明显的光焰；燃烧温度较高；燃料消耗少。采用这种烧嘴时，煤气的预热温度不能高于400℃，否则有引起爆炸的危害。
3． 燃油和燃煤气的新型燃烧器——平焰烧嘴
为了使炉内温度趋于均匀，以提高金属加热质量，必须改变火炬形的火焰（这是上述一般喷嘴和烧嘴燃烧时所呈的火焰形状），所以根据煤气和油的燃烧特点，近几年来，推广采用了新型的燃烧器——平焰烧嘴。这种烧嘴的火焰呈圆盘形，特别是当火焰延伸到炉壁时，火焰便紧贴着炉壁顺势而下，形成罩状。（如图3所示），这样便使炉膛温度趋于均匀了，因而提高了加热和加热质量。采用平焰烧嘴，较之火炬式烧嘴点火要简易得多，而且可以改善劳动条件，减轻环境污染。
图3 平盘形火焰在炉内的形态
1―进气 2―进油 3―助燃空气 4―坯料
4． 使用重油炉的安全操作注意事项
（1） 清理炉膛中的氧化皮、碎砖、脏物。检查油管、风管、加温管有无裂缝或漏气等故障。
（2） 点火前先打开烟道闸门和炉门。
（3） 用火点着油棉纱或破布，先少量开起油门及风门（油未融化须先将喷嘴烤热），待油燃烧后，再逐渐开大油门及风门。
（4） 点炉时，炉门正面严禁站人，不许对准喷火口探望。
（5） 如果发现油渣堵住喷嘴或喷嘴安装口而需要疏通时，应事先将油门、风门关闭，才能允许进行。
（6） 禁止将材料直接扔到炉底上，应当先将材料放在炉门前的料台上，再推入炉膛。
（7） 大料装炉、出炉或在炉中翻转坯料时，必须将油门、风门关小，以防火舌喷出灼伤操作者。
（8） 使用火钩、火钳、撬棍时，要注意身后是否有人，用后不可随手乱扔，以防砸伤人。
（9） 搬运材料时，注意防止毛刺拉手，多人搬运要统一呼号，步骤协调，互相关照。
（10） 加热炉周围严禁放置易燃物品。
（11） 工作结束，应先关闭油门，再关掉风门，放下闸板，落下炉门。
（12） 要清理炉前炉后卫生，消除容易引起着火的隐患因素。
5． 使用工业煤气燃炉时的安全操作事项
煤气炉使用前的准备工作：
（1） 检查每个烧嘴上的煤气阀是否全部关闭，若有漏气必须在修复后方可使用。
（2） 开起炉门。
（3） 开起烟道闸门。
（4） 开起每个烧嘴上的空气阀，再开起鼓风机，排除炉内积存的煤气。
（5） 检查煤气压力是否正常，若有跳动，应检查原因，使其正常后方可点火。
煤气炉安全操作规程：
（1） 点火时炉门口不得站人。
（2） 将烧嘴上的空气阀开少许；点燃引火棒，插入点火孔，使火焰接近燃烧烧嘴，然后开起烧嘴上的煤气阀，煤气遇火即行燃烧。
（3） 严禁引火棒未插入点火孔之前就开起烧嘴上的煤气阀，以免爆炸。
（4） 烧嘴必须由上而下，由里而外地逐个顺序点燃和调节，不得将所有烧嘴同时开起点燃。
（5） 烧嘴上的煤气阀开起后未能点燃时，必须即关闭煤气阀，开大空气阀，排除炉内煤气，再作二次点火。
（6） 火焰长而呈黄色是煤气不完全燃烧现象，需开大空气阀或关小煤气阀，火焰短而有刺耳噪声是空气过多现象，须关小空气阀或开大煤气阀。
（7） 关闭炉门。
（8） 调节烟道闸门，使炉内呈微正压燃烧。
停用煤气炉操作规程：
（1） 先将每个烧嘴上的煤气阀和空气阀逐个先后关闭。
（2） 关闭煤气总阀和空气总阀。
（3） 停止鼓风机送风。
（4） 关闭炉门和烟道闸门。
煤气炉使用注意事项：
（1） 在使用中如遇停电或鼓风机故障而致停止送风时，应立即关闭煤气阀。
（2） 如遇煤气压力跳动过大，需停用炉子。
（3） 遇有煤气管道漏气，应立即通知修理机构派人员处理，同时要采取下列措施：
1） 避免火种（如吸烟，开、关电器设备等）。
2） 关闭有关煤气阀。
3） 打开门窗。
4） 与漏气点保持一定距离，保护现场。
二、 半连续式加热炉和连续式加热炉
上面已经提到，按照加热室结构的不同来分类，除了室式炉以外，还有半连续式加热炉和连续式加热炉。在模锻生产中用得更多的是半连续式的。半连续炉的长宽之比小于4；连续炉的长宽之比大于6。后者当然具有更高的热效率。半连续式加热炉和连续式加热炉的结构分别如图4和图5所示。
图4 推杆式半连续加热炉
图5 推杆式连续加热炉
1―推送器 2―装料口 3―低温区 4―高温区 5――烧嘴或喷嘴 6―出料口 7―水冷管 8－烟道
这类加热炉加热的坯料都是用机械、气动或液压推杆沿炉底由低温区推向高温区的。坯料在移动过程中依次被预热、加热和灼热。应注意的是，加热炉底易被坯料擦成凹坑，或因氧化皮堆积而突起，需要及时加以清理。
半连续或连续式加热炉可以燃用煤气或重油，其操作安全注意事项与室式炉是相同的。
三、 电加热炉
（一） 工作原理
用电加热金属材料，由于加热温度控制准确；氧化皮火；劳动条件好而受到人们的欢迎。常用的电加热方式有感应加热，接触电加热和电阻式加热。
感应电加热和接触电加热其实都是使用一种加热器，感应器式样由被加热坯料的形状和尺寸确定，接触电加热对被加热坯料的表面糙度和形状尺寸更有严格的要求，相比之下，由于电阻式加热炉具有较强的通用性而获得了更广泛的应用。
电阻式加热炉也有多种型式，锻压车间常用的是箱式电阻炉，其炉型结构如图6所示。坯料从炉口装入炉膛，关闭炉门后即可送电加热。电热体（电阻丝）以辐射方式把热量传给坯料，使其加热到所需要的温度。炉门的升降是用脚踏传动装置来操纵的。
（二） 电炉的安全操作
使用电炉时应遵守安全操作的注意事项：
1． 经常检查炉子的安全，接地线是否良好。
2． 除穿戴好劳动保护用品外，在勾料铲火时，工具的把手上应套有绝缘胶管，脚下应垫有胶皮垫，以防烫伤或触电。
3． 工作前应检查炉壁、炉底和加热元件（指电阻丝或硅碳棒、硅钼体），并注意炉膛内有无异物、脏物，是否清洁。
4． 加热温度，不允许超过炉子所规定的极限温度。
5． 装料或捞料时必须关闭电门，切断电源（锻造操作中勾料时不关电门）。要小心不使锻件和工具碰到电偶、加热元件和炉膛。
6． 装料时要注意放到炉膛的温度合格区，保温（均热）时间不足，不允许开锻。
7． 炉中不许放入带水的工件或其他有害杂物。
8． 装大而重的工件，要用吊车运到与炉门齐平的工作台上，再推入炉膛。
锻造加热炉的种类很多。按照所用的热源不同，锻造加热炉可分为火焰加热炉和电加热炉两大类。
一、 火争加热炉
火焰加热炉按照燃料种类不同有煤炉、油炉和煤气炉；按照加热室结构的不同则可分为室式炉（单室炉和双室炉）、半连续式炉和连续式炉；按炉底机械化形式则可分为台车式炉和转底式炉。锻造车间总是按其特定的工作条件和需要来选择某种炉型作业加热设备。
本节介绍的几种炉型结构及其安全技术在目前国内锻造生产中具有普遍的意义。
（一） 燃煤反射炉
中、小批生产的锻造车间一般采用以煤为燃料的反射炉。其结构示意图如图1。要由燃烧室、加热室、送风装置、换热器及烟道、烟囱等部分组成。
图1 反射炉结构示意图
1―一次送风管 2―水平炉 3―燃烧室 4―二次送风管 5―火墙 6―加热室（炉膛） 7―装出料炉门 8―鼓风机 9―烟囱 10―烟道 11―换热器
反射炉的燃烧室按其炉箅安放的位置可分水平式炉箅燃烧室和阶梯式炉箅燃烧室两种。前者多为薄煤层燃烧，后者则采用厚煤层燃烧。
在使用反射炉时，常见的工伤事故有：煤气中毒、烟熏、烤伤、烫伤、熏灼等事故。为了防止上述事故的发生，就要逐步改善劳动条件，变手工操作为机械化操作，减轻工人的体力劳动强度，消除事故的诱发因素。
（二） 燃油及煤气火焰炉
1． 室式燃油（大多烧重油）和燃煤气加热炉
在炉体结构上两种是一致的。它们都不需要专门的燃烧室，而由重油喷嘴或煤气烧嘴将燃料与空气均匀混合，喷射到加热室内进行燃烧。根据需要也可采用换热器，预热空气和煤气。
图2所示为室式重油炉。燃烧生成的废气经烟道排出。炉子正面的炉口4用来装料和出料，在它的外面设有炉门。
图2 室式重油炉示意图
1―喷嘴 2―加热室（炉膛） 3―烟道 4―炉口
2． 重油炉和煤气炉所使用的一般喷嘴和烧嘴
重油喷嘴：重油在燃烧时与空气混合得愈均匀，燃烧就进行得愈好、愈快，且所需的空气量愈少。因此，重油在燃烧时必须喷成雾状，使它能和空气均匀混合，喷出后在加热室内燃烧。为了保证良好的喷射，重油在油库内就必须预先过滤，使其不含尘污，并且将重油预热到90℃~100°。供燃烧的重油须经油泵加压，一般为（0.5~1.5）×101325Pa。
煤气烧嘴：煤气燃烧时应和空气均匀地混合。由煤气烧嘴喷出后在加热室内进行燃烧。按照所需煤气压力的大小，煤气烧嘴可分为低压煤气和高压煤气烧嘴两种。
由于高压煤气烧嘴先将煤气和空气混合好后，再喷入加热室内；因此燃烧比较迅速和完全，没有明显的光焰；燃烧温度较高；燃料消耗少。采用这种烧嘴时，煤气的预热温度不能高于400℃，否则有引起爆炸的危害。
3． 燃油和燃煤气的新型燃烧器——平焰烧嘴
为了使炉内温度趋于均匀，以提高金属加热质量，必须改变火炬形的火焰（这是上述一般喷嘴和烧嘴燃烧时所呈的火焰形状），所以根据煤气和油的燃烧特点，近几年来，推广采用了新型的燃烧器——平焰烧嘴。这种烧嘴的火焰呈圆盘形，特别是当火焰延伸到炉壁时，火焰便紧贴着炉壁顺势而下，形成罩状。（如图3所示），这样便使炉膛温度趋于均匀了，因而提高了加热和加热质量。采用平焰烧嘴，较之火炬式烧嘴点火要简易得多，而且可以改善劳动条件，减轻环境污染。
图3 平盘形火焰在炉内的形态
1―进气 2―进油 3―助燃空气 4―坯料
4． 使用重油炉的安全操作注意事项
（1） 清理炉膛中的氧化皮、碎砖、脏物。检查油管、风管、加温管有无裂缝或漏气等故障。
（2） 点火前先打开烟道闸门和炉门。
（3） 用火点着油棉纱或破布，先少量开起油门及风门（油未融化须先将喷嘴烤热），待油燃烧后，再逐渐开大油门及风门。
（4） 点炉时，炉门正面严禁站人，不许对准喷火口探望。
（5） 如果发现油渣堵住喷嘴或喷嘴安装口而需要疏通时，应事先将油门、风门关闭，才能允许进行。
（6） 禁止将材料直接扔到炉底上，应当先将材料放在炉门前的料台上，再推入炉膛。
（7） 大料装炉、出炉或在炉中翻转坯料时，必须将油门、风门关小，以防火舌喷出灼伤操作者。
（8） 使用火钩、火钳、撬棍时，要注意身后是否有人，用后不可随手乱扔，以防砸伤人。
（9） 搬运材料时，注意防止毛刺拉手，多人搬运要统一呼号，步骤协调，互相关照。
（10） 加热炉周围严禁放置易燃物品。
（11） 工作结束，应先关闭油门，再关掉风门，放下闸板，落下炉门。
（12） 要清理炉前炉后卫生，消除容易引起着火的隐患因素。
5． 使用工业煤气燃炉时的安全操作事项
煤气炉使用前的准备工作：
（1） 检查每个烧嘴上的煤气阀是否全部关闭，若有漏气必须在修复后方可使用。
（2） 开起炉门。
（3） 开起烟道闸门。
（4） 开起每个烧嘴上的空气阀，再开起鼓风机，排除炉内积存的煤气。
（5） 检查煤气压力是否正常，若有跳动，应检查原因，使其正常后方可点火。
煤气炉安全操作规程：
（1） 点火时炉门口不得站人。
（2） 将烧嘴上的空气阀开少许；点燃引火棒，插入点火孔，使火焰接近燃烧烧嘴，然后开起烧嘴上的煤气阀，煤气遇火即行燃烧。
（3） 严禁引火棒未插入点火孔之前就开起烧嘴上的煤气阀，以免爆炸。
（4） 烧嘴必须由上而下，由里而外地逐个顺序点燃和调节，不得将所有烧嘴同时开起点燃。
（5） 烧嘴上的煤气阀开起后未能点燃时，必须即关闭煤气阀，开大空气阀，排除炉内煤气，再作二次点火。
（6） 火焰长而呈黄色是煤气不完全燃烧现象，需开大空气阀或关小煤气阀，火焰短而有刺耳噪声是空气过多现象，须关小空气阀或开大煤气阀。
（7） 关闭炉门。
（8） 调节烟道闸门，使炉内呈微正压燃烧。
停用煤气炉操作规程：
（1） 先将每个烧嘴上的煤气阀和空气阀逐个先后关闭。
（2） 关闭煤气总阀和空气总阀。
（3） 停止鼓风机送风。
（4） 关闭炉门和烟道闸门。
煤气炉使用注意事项：
（1） 在使用中如遇停电或鼓风机故障而致停止送风时，应立即关闭煤气阀。
（2） 如遇煤气压力跳动过大，需停用炉子。
（3） 遇有煤气管道漏气，应立即通知修理机构派人员处理，同时要采取下列措施：
1） 避免火种（如吸烟，开、关电器设备等）。
2） 关闭有关煤气阀。
3） 打开门窗。
4） 与漏气点保持一定距离，保护现场。
二、 半连续式加热炉和连续式加热炉
上面已经提到，按照加热室结构的不同来分类，除了室式炉以外，还有半连续式加热炉和连续式加热炉。在模锻生产中用得更多的是半连续式的。半连续炉的长宽之比小于4；连续炉的长宽之比大于6。后者当然具有更高的热效率。半连续式加热炉和连续式加热炉的结构分别如图4和图5所示。
图4 推杆式半连续加热炉
图5 推杆式连续加热炉
1―推送器 2―装料口 3―低温区 4―高温区 5――烧嘴或喷嘴 6―出料口 7―水冷管 8－烟道
这类加热炉加热的坯料都是用机械、气动或液压推杆沿炉底由低温区推向高温区的。坯料在移动过程中依次被预热、加热和灼热。应注意的是，加热炉底易被坯料擦成凹坑，或因氧化皮堆积而突起，需要及时加以清理。
半连续或连续式加热炉可以燃用煤气或重油，其操作安全注意事项与室式炉是相同的。
三、 电加热炉
（一） 工作原理
用电加热金属材料，由于加热温度控制准确；氧化皮火；劳动条件好而受到人们的欢迎。常用的电加热方式有感应加热，接触电加热和电阻式加热。
感应电加热和接触电加热其实都是使用一种加热器，感应器式样由被加热坯料的形状和尺寸确定，接触电加热对被加热坯料的表面糙度和形状尺寸更有严格的要求，相比之下，由于电阻式加热炉具有较强的通用性而获得了更广泛的应用。
电阻式加热炉也有多种型式，锻压车间常用的是箱式电阻炉，其炉型结构如图6所示。坯料从炉口装入炉膛，关闭炉门后即可送电加热。电热体（电阻丝）以辐射方式把热量传给坯料，使其加热到所需要的温度。炉门的升降是用脚踏传动装置来操纵的。
（二） 电炉的安全操作
使用电炉时应遵守安全操作的注意事项：
1． 经常检查炉子的安全，接地线是否良好。
2． 除穿戴好劳动保护用品外，在勾料铲火时，工具的把手上应套有绝缘胶管，脚下应垫有胶皮垫，以防烫伤或触电。
3． 工作前应检查炉壁、炉底和加热元件（指电阻丝或硅碳棒、硅钼体），并注意炉膛内有无异物、脏物，是否清洁。
4． 加热温度，不允许超过炉子所规定的极限温度。
5． 装料或捞料时必须关闭电门，切断电源（锻造操作中勾料时不关电门）。要小心不使锻件和工具碰到电偶、加热元件和炉膛。
6． 装料时要注意放到炉膛的温度合格区，保温（均热）时间不足，不允许开锻。
7． 炉中不许放入带水的工件或其他有害杂物。
8． 装大而重的工件，要用吊车运到与炉门齐平的工作台上，再推入炉膛。
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