鐵以各種礦物（氧化物、水合礦石、碳酸鹽、硫化物、矽酸鹽等）的形式廣泛存在於地殼中。 自史前時代以來，人類就學會了通過各種洗滌、破碎和篩選操作，通過分離脈石、煅燒、燒結和球團來製備和加工這些礦物，以使礦石可冶煉並獲得鋼鐵。 在歷史時期，基於當地的礦石供應和附近的森林供應木炭作為燃料，許多國家都發展了繁榮的鋼鐵工業。 18 世紀初，焦炭可以代替木炭的發現徹底改變了工業，使其快速發展成為可能，成為工業革命所有其他發展的基礎。 煤炭和鐵礦石的天然礦藏靠近的國家獲得了巨大的優勢。

隨著熔煉工藝的發明，煉鋼很大程度上是 19 世紀的發展； Bessemer（1855 年），平爐，通常由生產煤氣燃燒（1864 年）； 和電爐（1900）。 自 20 世紀中葉以來，氧氣轉化，尤其是通過氧槍進行的林茨-唐諾維茨 (LD) 工藝，使得以相對較低的生產成本生產高質量鋼材成為可能。

今天，鋼鐵生產是國家繁榮的指標，也是造船、汽車、建築、機械、工具以及工業和家用設備等許多其他行業大規模生產的基礎。 運輸的發展，尤其是海運，使所需原材料（鐵礦石、煤炭、燃料油、廢料和添加劑）的國際交換在經濟上有利可圖。 因此，在煤田附近擁有鐵礦床的國家不再享有特權，在主要工業化國家的沿海地區建造大型冶煉廠和鋼鐵廠，並從能夠滿足目前需求的出口國供應原材料。天要求為高檔材料。

在過去幾十年中，開發了所謂的直接還原工藝並取得了成功。 鐵礦石，特別是高品位或提質礦石，通過提取其中所含的氧被還原為海綿鐵，從而獲得替代廢料的黑色金屬材料。

鋼鐵生產

578 年世界生鐵產量為 1995 億噸（見圖 1）。

圖 1. 1995 年世界生鐵產量，按地區分列

828 年世界粗鋼產量為 1995 億噸（見圖 2）。

圖 2. 1995 年世界粗鋼產量，按地區分列

鋼鐵行業一直在經歷一場技術革命，建設新產能的趨勢是小型鋼廠轉向使用回收廢鋼的電弧爐 (EAF)（見圖 3）。 儘管以鐵礦石為原料的綜合鋼廠以創紀錄的效率運行，但年產能不足 1 萬噸的 EAF 鋼廠在世界主要產鋼國正變得越來越普遍.

圖 3. 廢料或電爐

煉鐵

煉鐵總流水線如圖4所示。

圖 4 煉鋼流水線

煉鐵的基本特徵是高爐，在這裡熔化（還原）鐵礦石以生產生鐵。 爐子從頂部裝入鐵礦石、焦炭和石灰石； 從底部吹入經常富含氧氣的熱空氣； 焦炭產生的一氧化碳將鐵礦石轉化為含碳的生鐵。 石灰石充當助熔劑。 在 1,600°C 的溫度下（見圖 5），生鐵熔化並聚集在爐底，石灰石與泥土結合形成爐渣。 定期出爐（即取出生鐵），然後可以將生鐵倒入生鐵中以備後用（例如，在鑄造廠），或倒入鋼包中，在鋼包中，仍處於熔融狀態，將其轉移到鋼中-製作工廠。

圖 5. 測量高爐中熔融金屬的溫度

一些大型工廠在同一地點設有焦爐。 鐵礦石在被裝入高爐之前通常要經過特殊的準備過程（洗滌、通過破碎和篩分減小到理想的塊尺寸、分離用於燒結和球團的細礦石、分離脈石的機械分選、煅燒、燒結和造粒）。 從熔爐中取出的爐渣可以在現場轉化為其他用途，特別是用於製造水泥。

圖 6. 鹼性氧氣爐的鐵水裝料

煉鋼

生鐵含有大量的碳以及其他雜質（主要是硫和磷）。 因此，它必須被提煉。 必須降低碳含量，氧化和去除雜質，並將鐵轉化為可以鍛造和製造的高彈性金屬。 這就是煉鋼作業的目的。 煉鋼爐分為平爐、轉爐（見圖 6）和電弧爐（見圖 7）三種。 大部分平爐已被鹼性氧氣轉爐（通過將空氣或氧氣吹入鐵水中煉鋼）和電弧爐（其中鋼由廢鐵和海綿鐵球團煉鋼）所取代。

圖 7 電爐鑄造全貌

特種鋼是一種合金，其中加入其他金屬元素以生產具有特殊質量和特殊用途的鋼（例如，鉻可防止生鏽，鎢可在高溫下提供硬度和韌性，鎳可提高強度、延展性和耐腐蝕性） . 這些合金成分可以添加到高爐爐料（見圖 8）或鋼水中（在熔爐或鋼包中）（見圖 9）。 煉鋼過程中產生的熔融金屬被倒入連鑄機中，形成方坯（見圖 10）、大方坯（見圖 11）或板坯。 也可以將熔融金屬倒入模具中形成鑄錠。 大多數鋼是通過鑄造方法生產的（見圖 12）。 連鑄的好處是提高產量、提高質量、節約能源並降低資本和運營成本。 澆鑄的鑄錠模具存放在均熱坑（即帶門的地下烤爐）中，鑄錠在進入軋機或其他後續加工之前可以在這裡重新加熱（圖 4）。 最近，公司開始用連鑄機煉鋼。 本章其他地方討論了軋機； 本章討論了鑄造、鍛造和沖壓 金屬加工和金屬加工行業.

圖 8. 鐵水裝料背面

圖 9. 連鑄鋼包

圖 10. 連鑄坯

圖 11. 連鑄鋼坯

圖 12. 連鑄過程的控制平台

危害性

事故

在鋼鐵工業中，大量的材料通過使大多數行業相形見絀的大型設備進行加工、運輸和輸送。 鋼鐵廠通常有復雜的安全和健康計劃，以應對嚴酷環境中的危害。 通常需要將良好的工程和維護實踐、安全工作程序、工人培訓和個人防護設備 (PPE) 使用相結合的綜合方法來控制危害。

在煉鋼過程中的許多地方都可能發生燒傷：在熔爐前部從熔融金屬或爐渣中出鋼時； 在加工、澆注（澆注）或運輸過程中，來自鋼包或容器的鐵水溢出、飛濺或噴發； 以及在將其成型為最終產品時與熱金屬接觸。

被熔融金屬或爐渣截留的水可能會產生爆炸力，將熱金屬或材料噴射到大面積區域。 將潮濕的工具插入熔融金屬中也可能導致劇烈噴發。

機械運輸在鋼鐵製造中必不可少，但會使工人面臨潛在的被撞和夾在中間的危險。 橋式起重機幾乎遍布鋼鐵廠的所有領域。 大多數大型工程還嚴重依賴使用固定軌道設備和大型工業拖拉機來運輸材料。

起重機使用的安全計劃需要培訓，以確保起重機的正確和安全操作以及負載的裝配以防止負載掉落； 起重機司機和吊裝工之間的良好溝通和標準手勢信號的使用，以防止起重機意外移動造成傷害； 起重機部件、起重滑車、吊索和吊鉤的檢查和維護計劃，以防止負載掉落； 和起重機的安全通道，以避免在起重機橫向軌道上墜落和發生事故。

鐵路的安全計劃也需要良好的溝通，尤其是在軌道車換檔和連接期間，以避免在軌道車連接處夾住人。

必須保持大型工業拖拉機和其他設備通過的適當間隙，並防止意外啟動和移動，以消除對設備操作員、行人和其他車輛操作員的撞擊、撞擊和夾傷危險。 設備安全裝置和通道的檢查和維護也需要程序。

良好的內務管理是鋼鐵廠安全的基石。 地板和通道很快就會被材料和工具堵塞，造成絆倒危險。 使用了大量的油脂、油和潤滑劑，如果溢出，很容易在步行或工作表面上造成滑倒危險。

工具會受到嚴重磨損，很快就會受到損害，使用起來可能很危險。 儘管機械化大大減少了工業中的人工操作量，但在許多情況下仍會出現人體工學疲勞。

鋼鐵產品或金屬帶上的鋒利引擎或毛刺會對參與精加工、運輸和廢料處理操作的工人造成撕裂和刺傷危險。 防割手套和護腕通常用於消除傷害。

防護眼鏡計劃在鋼鐵廠尤為重要。 異物眼危害在大多數領域都很普遍，尤其是在原材料處理和鋼材精加工中，這些地方進行打磨、焊接和燃燒。

計劃維護對於事故預防尤為重要。 其目的是確保設備的效率並保持防護裝置的全面運行，因為故障可能導致事故。 由於工藝設備和機械的複雜性、尺寸和速度，遵守安全操作規範和安全規則也非常重要。

一氧化碳中毒

高爐、轉爐和焦爐在鋼鐵製造過程中產生大量氣體。 除塵後，這些氣體在各個工廠中用作燃料來源，部分供應給化工廠用作原料。 它們含有大量的一氧化碳（高爐煤氣，22 至 30%；焦爐煤氣，5 至 10%；轉爐煤氣，68 至 70%）。

一氧化碳有時會從高爐爐頂或爐體或工廠內的許多氣體管道中散發或洩漏，意外導致急性一氧化碳中毒。 大多數此類中毒病例發生在高爐周圍工作期間，尤其是在維修期間。 其他情況發生在熱爐周圍工作、爐體周圍巡視、爐頂附近工作或煤渣槽口或出鋼槽口附近工作時。 煉鋼廠或軋鋼廠的水封閥或密封罐釋放的氣體也可能引起一氧化碳中毒； 吹風設備、鍋爐房或換氣扇突然關閉； 洩漏； 由於未能在工作前適當通風或清洗工藝容器、管道或設備； 和管道閥門關閉期間。

灰塵和煙霧

鋼鐵製造過程中的許多地方都會產生粉塵和煙霧。 在高爐和煉鋼爐前的準備過程中，尤其是燒結過程中以及鑄錠過程中會發現粉塵和煙霧。 來自鐵礦石或黑色金屬的粉塵和煙霧不易引起肺纖維化，塵肺病也很少見。 一些肺癌被認為與焦爐排放物中發現的致癌物質有關。 使用氧槍和在平爐中使用氧氣時排放的濃煙可能會特別影響起重機操作員。

接觸二氧化矽對使用耐火材料（可能含有高達 80% 的二氧化矽）進行襯砌、更換襯里和維修高爐和鋼爐以及容器的工人來說是一種風險。 鋼包內襯耐火磚或粘合碎矽石，這種內襯需要經常維修。 耐火材料中所含的二氧化矽部分以矽酸鹽形式存在，不會引起矽肺，但會引起塵肺。 工人很少暴露在厚厚的塵埃雲中。

向製造特種鋼的熔爐添加合金有時會帶來潛在的鉻、錳、鉛和鎘暴露風險。

雜項危害

煉鐵高爐前煉焦作業中的檯面和爐頂作業，以及煉鋼中的爐前、鑄錠和連鑄作業，都涉及高溫環境下的劇烈活動。 必須實施中暑預防計劃。

除非提供和佩戴合適的護目鏡，否則火爐可能會產生傷害眼睛的眩光。 手工操作，例如熔爐砌磚，以及削片機和研磨機中的手臂振動可能會導致人體工程學問題。

鼓風機、制氧機、氣體放電鼓風機和大功率電爐可能會導致聽力受損。 應通過使用隔音材料封閉噪聲源或提供隔音罩來保護熔爐操作員。 減少曝光時間也可能被證明是有效的。 由於無法通過其他方式獲得足夠的降噪效果，因此在高噪聲區域通常需要聽力保護器（耳罩或耳塞）。

安全衛生措施

安全組織

安全組織在鋼鐵行業中至關重要，因為安全在很大程度上取決於工人對潛在危險的反應。 管理層的首要責任是提供盡可能安全的身體條件，但通常需要在安全計劃中獲得所有人的合作。 事故預防委員會、工人安全代表、安全獎勵、競賽、建議計劃、標語和警告通知都可以在安全計劃中發揮重要作用。 讓所有人參與現場危險評估、行為觀察和反饋練習可以促進積極的安全態度，並使工作小組集中精力預防傷害和疾病。

事故統計顯示危險區域和額外人身保護的需要以及對家務管理的更大壓力。 可以評估不同類型防護服的價值，並將優勢傳達給相關工人。

技術培訓

培訓應包括有關危險、安全工作方法、風險規避和個人防護裝備穿戴的信息。 當引入新的方法或工藝時，可能有必要對那些在老式熔爐上有長期經驗的工人進行再培訓。 針對各級人員的培訓和進修課程特別有價值。 他們應使人員熟悉安全工作方法、應禁止的不安全行為、安全規則以及與事故預防相關的主要法律規定。 培訓應由專家進行，並應使用有效的視聽輔助工具。 應定期為所有人員舉行安全會議或聯繫，以加強安全培訓和意識。

工程和行政措施

機械和設備的所有危險部件，包括升降機、傳送帶、長行程軸和橋式起重機上的傳動裝置，都應受到安全保護。 工廠的所有機械和設備都需要定期檢查、檢查和維護系統，尤其是起重機、起重滑輪、鏈條和吊鉤。 應運行有效的上鎖/掛牌程序以進行維護和維修。 有缺陷的滑車應報廢。 安全工作負荷應清楚標示，不用的滑車應整齊存放。 在可能的情況下，應通過樓梯進入橋式起重機。 如必須使用直梯，應隔段箍上。 當有人在附近工作時，應作出有效安排以限制橋式起重機的行程。 根據某些國家/地區的法律要求，可能有必要在橋式起重機上安裝適當的開關設備，以防止兩台或多台起重機在同一跑道上行駛時發生碰撞。

機車、鐵軌、貨車、手推車和聯軸器應設計良好並維護良好，並且應運行有效的信號和警告系統。 禁止騎在車鉤上或在貨車之間穿行。 除非採取措施限制設備的進入或移動，否則不得在鐵路設備的軌道上進行任何操作。

儲存氧氣需要非常小心。 工程不同部分的供應應通過管道連接並清楚地標識。 所有噴槍都應保持清潔。

對良好內務管理的需求永無止境。 由受阻的地板或粗心放置的器具和工具引起的跌倒和絆倒可能會導致自身受傷，但也會使人撞到熱的或熔化的材料上。 所有材料應仔細堆放，並應方便放置工具的儲物架。 應立即清潔溢出的油脂或油。 商店和機器防護裝置的所有部分的照明都應該是高標準的。

工業衛生

整個工廠良好的全面通風和局部排氣通風 (LEV) 在產生大量灰塵和煙霧或氣體可能逸出的地方是必要的，以及盡可能高的清潔和內務管理標準。 燃氣設備必須定期檢查和保養，以防止燃氣洩漏。 每當在可能含有氣體的環境中進行任何工作時，都應使用一氧化碳氣體探測器​​以確保安全。 當無法避免在危險區域工作時，應佩戴自給式或供氣式呼吸器。 呼吸氣瓶應隨時準備就緒，操作人員應接受有關操作方法的全面培訓。

為了改善工作環境，應安裝誘導通風裝置以提供冷空氣。 可以安裝局部鼓風機以減輕個人負擔，尤其是在炎熱的工作場所。 可以通過在工人和輻射熱源（如熔爐或鐵水）之間安裝隔熱罩、在熔爐前安裝水幕或氣幕或安裝隔熱絲網來提供熱保護。 帶有空氣管線呼吸器的耐熱材料製成的防護服和頭罩為熔爐工人提供了最好的保護。 由於在熔爐中工作非常熱，因此也可以將冷空氣管線引入防護服。 在進入熔爐之前留出冷卻時間的固定佈置也很重要。

適應環境會導致身體汗液中鹽分含量的自然調整。 通過調整工作量和間隔適當的休息時間，特別是如果這些時間是在涼爽的房間裡度過的，必要時可以開空調，熱效應的發生率可能會大大降低。 作為姑息治療，應提供充足的水和其他合適的飲料，並應有便餐設施。 冷飲溫度不宜過低，應培訓工人不要一次吞入過多冷飲； 上班時間最好吃便餐。 大量出汗的工作需要補充鹽分，最好通過定時進餐增加鹽分攝入量來實現。

在寒冷的氣候下，需要注意防止長時間暴露在寒冷或溫度突然劇烈變化的不良影響。 食堂、洗滌和衛生設施最好近在咫尺。 洗滌設施應包括淋浴； 應提供更衣室和儲物櫃，並保持清潔衛生。

應盡可能隔離噪聲源。 遠程中央面板將一些操作人員從嘈雜的區域移走； 在最差的地區應該需要聽力保護。 除了用吸音材料封閉嘈雜的機器或用隔音罩保護工人外，聽力保護計劃已被發現是控制噪音引起的聽力損失的有效手段。

個人保護設備

在大多數操作中，身體的所有部位都處於危險之中，但所需的防護服類型會因位置而異。 在熔爐工作的人需要防止灼傷的衣服——防火材料製成的工作服、防護罩、靴子、手套、帶面罩的頭盔或防飛濺火花和防眩光的護目鏡。 安全靴、安全眼鏡和安全帽幾乎在所有職業中都是必不可少的，手套也是廣泛必需的。 防護服需要考慮過熱對健康和舒適度的風險； 例如，帶有金屬絲網面罩的防火頭罩可以很好地防止火花並且耐熱； 各種合成纖維也被證明具有高效的耐熱性。 必須嚴格監督和持續宣傳，以確保穿戴和正確維護個人防護設備。

人體工程學

人體工程學方法（即調查工人-機器-環境關係）在鋼鐵行業的某些操作中特別重要。 適當的人體工程學研究不僅需要調查工人執行各種操作時的條件，還需要探索環境對工人的影響以及所用機械的功能設計。

醫療監督

入職前的體檢對於選拔適合鋼鐵行業艱苦工作的人員具有重要意義。 對於大多數工作來說，良好的體格是必需的：高血壓、心髒病、肥胖症和慢性胃腸炎使個人無法在炎熱的環境中工作。 在選擇起重機司機時需要特別注意身體和心理能力。

醫療監督應特別注意那些暴露於熱應激的人； 應定期為接觸灰塵的人提供胸部檢查，並為接觸噪音的人提供聽力檢查； 移動設備操作員還應定期接受體檢，以確保他們持續適合工作。

對所有復蘇器具進行持續監督是必要的，對工人進行急救復甦程序培訓也是如此。

還應提供一個中央急救站，配備必要的醫療設備以提供緊急援助。 如果可能的話，應該有一輛救護車在合格的救護車服務員的照顧下將嚴重受傷的人運送到最近的醫院。 在較大的工廠中，急救站或急救箱應位於幾個中心點。

焦炭業務

選煤

生產冶金焦最重要的單一因素是煤的選擇。 低灰分和低硫含量的煤是最理想的。 通常將高達 40% 的低揮發性煤與高揮發性煤混合以獲得所需的特性。 冶金焦最重要的物理性能是其在高爐處理和使用過程中的強度和承受破損和磨損的能力。 煤炭裝卸作業包括從火車車廂、海運駁船或卡車上卸煤； 煤的混合； 比例； 粉碎; 使用柴油級或類似油的體積密度控制； 並輸送至焦炭電池料倉。

焦化

大多數情況下，焦炭是在副產品焦化爐中生產的，這些焦化爐的設計和操作目的是從煤中收集揮發性物質。 烤爐由三個主要部分組成：焦化室、加熱煙道和蓄熱室。 除了鋼和混凝土結構支撐外，烤爐由耐火磚製成。 通常每個電池包含大約 45 個獨立的烤箱。 焦化室一般高1.82～6.7米，長9.14～15.5米，加熱煙道底部溫度1,535℃。 焦化所需的時間因爐子尺寸而異，但通常在 16 到 20 小時之間。

在大型立式烤爐中，煤炭通過軌道式“運煤車”頂部的開口裝入，該運煤車將煤炭從煤倉運出。 煤變成焦炭後，焦炭被動力驅動的柱塞或“推桿”從一側推出爐子。 沖頭略小於烤箱尺寸，因此避免了與烤箱內表面的接觸。 焦炭被收集在軌道式汽車中或在電池與推進器相對的一側，並輸送到熄焦設施。 熱焦炭在卸到焦炭碼頭之前用水濕熄滅。 在一些電池中，熱焦被乾式熄火以回收顯熱以產生蒸汽。

用於生產焦炭的煤的干餾過程中的反應是複雜的。 煤分解產物最初包括水、碳的氧化物、硫化氫、氫化芳族化合物、鏈烷烴、烯烴、酚類和含氮化合物。 合成和降解發生在產生大量氫氣、甲烷和芳烴的初級產品中。 複雜的含氮化合物進一步分解產生氨、氰化氫、吡啶鹼和氮。 從爐子中的殘留物中不斷去除氫氣會產生硬焦。

具有煤化工品回收加工設備的副產焦爐生產的物料見表1。

表 1. 焦爐可回收副產品

在充分冷卻以防止傳送帶損壞後，焦炭被移至篩分和破碎站，在那裡它的尺寸適合高爐使用。

危害性

物理危害

在卸煤、準備和裝卸作業期間，處理數千噸煤炭，產生粉塵、噪音和振動。 除了吸入危險外，大量積塵的存在還會產生爆炸危險。

在焦化過程中，環境熱和輻射熱是主要的物理問題，特別是在電池的頂部，大多數工人都部署在那裡。 噪音可能是移動設備中的一個問題，主要來自未得到充分維護的驅動機構和振動部件。 電離輻射和/或激光產生裝置可用於移動設備對準目的。

化學危害

礦物油通常用於堆積密度控制和粉塵抑制的操作目的。 可以在將煤運至煤倉之前將材料應用於煤，以最大程度地減少積聚並促進副產品操作產生的危險廢物的處置。

與焦化操作相關的主要健康問題是在裝煤、焦化和推焦過程中爐子的排放。 排放物中含有大量多環芳烴 (PAH)，其中一些具有致癌性。 用於密封蓋子和門洩漏的材料在混合過程中以及移除蓋子和門時也可能是一個問題。 石棉和折射陶瓷過濾器也可能以絕緣材料和墊圈的形式存在，儘管已經對以前含有石棉的產品使用了合適的替代品。

機械危險

必須認識到與火車車廂、海上駁船和車輛交通以及傳送帶運動相關的煤炭生產危害。 大多數事故發生在工人被此類設備擊中、夾住、墜落、夾帶和困住或未能鎖定此類設備（包括電氣設備）時。

最受關注的機械危害與推進器側、焦炭側的移動設備和電池頂部的拉里車有關。 該設備幾乎在整個工作期間都在運行，並且在它和操作之間提供的空間很小。 與移動軌道式設備相關的被夾住和被撞到的事故是造成焦爐生產事故死亡人數最多的原因。 熱材料和表面引起的皮膚表面灼傷以及灰塵顆粒引起的眼睛刺激是造成更多但不太嚴重的事件的原因。

安全衛生措施

為了將煤炭生產過程中的粉塵濃度保持在可接受的水平，需要對篩分、破碎和輸送系統進行密封和封閉。 除了應用於煤的潤濕劑外，可能還需要 LEV。 需要適當的維護計劃、傳送帶計劃和清理計劃，以最大程度地減少溢出並保持工藝和輸送設備旁邊的通道沒有煤。 輸送機系統應使用已知可有效減少溢出和保持密封的組件，例如皮帶清掃器、裙板、適當的皮帶張力等。

由於焦化操作期間釋放的多環芳烴會危害健康，因此控制和收集這些排放物非常重要。 這最好通過結合工程控制、工作實踐和維護計劃來實現。 還需要有一個有效的呼吸器程序。 控制應包括以下內容：

• 一種設計和運行的裝料程序，通過控制裝煤量來消除排放，將汽車正確對準爐子，緊密安裝下降套筒並按照允許在煤頂部保持足夠通道的順序裝煤用於將排放物流向收集器電源並在充電後立即重新啟動
• 從正在充電的烘箱中的兩個或多個點抽吸，並設計和操作抽吸系統以保持足夠的負壓和流量
• 推進機水平桿上的氣封可控制充電過程中的滲透，碳切割器可去除積碳
• 均勻的集熱管壓力足以輸送排放物
• 卡槃門和墊圈根據需要保持緊密密封，並充分清潔和維護推進器側和焦炭側密封邊緣
• 密封蓋子和門並根據需要保持門密封以控制充電後的排放
• 通過將煤炭均勻加熱足夠長的時間來最大限度地減少綠色推動
• 在整個焦炭側區域安裝大型外殼以控制推焦過程中的排放，或使用移動罩移動到被推焦的各個爐子
• 例行檢查、維護和修理以適當控制排放
• 移動設備上的正壓和溫度控制駕駛室，以控制工人的暴露水平。 要實現正壓駕駛室，結構一體化勢在必行，門窗緊密配合，並消除結構工作中的分離。

工人培訓也是必要的，以便使用正確的工作實踐，並了解正確程序對減少排放的重要性。

還應使用常規工作人員接觸監測來確定可接受的水平。 氣體監測和救援計劃應該到位，主要是因為焦煤氣爐中存在一氧化碳。 還應實施醫療監測計劃。

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改編自第 3 版職業健康與安全百科全書。

致謝： 經美國鋼鐵協會許可使用熱軋和冷軋機操作說明。

熱軋鋼坯在連軋帶鋼軋機中被加工成長卷薄板。 這些卷材可能會被運送給客戶，或者可能會被清洗和冷軋以製造產品。 有關流程的流程，請參見圖 1。

圖 1. 熱軋和冷軋薄板軋機產品流水線

連續熱軋

一個連續的熱軋機可能有一個幾千英尺長的輸送機。 鋼板坯從板坯加熱爐出來，到達輸送機的起點。 從加熱的板坯上去除表面氧化皮，然後在每個軋機（通常稱為粗軋機）中通過水平軋輥擠壓板坯，使其變得更薄和更長。 邊緣的垂直卷有助於控制寬度。 鋼材接下來進入精軋機進行最終還原，在穿過冷卻台並捲取時以高達每小時 80 公里的速度行進。

熱軋鋼板通常在硫酸或鹽酸浴中進行清洗或酸洗，以去除熱軋過程中形成的表面氧化物（氧化皮）。 現代酸洗機連續運行。 當一個鋼捲幾乎被清理乾淨時，它的末端被剪成方形並焊接到一個新鋼捲的開始處。 在酸洗機中，平整機有助於在板材進入生產線的酸洗或清潔部分之前打碎氧化皮。

蓄能器位於橡膠襯裡酸洗槽、沖洗器和乾燥器下方。 當生產線的入口端停止焊接新卷材時，堆積在該系統中的板材進入酸洗槽。 因此，可以以每分鐘 360 米（1,200 英尺）的速度連續清潔一張紙。 生產線輸送端的較小環路系統允許在捲取中斷期間連續運行生產線。

冷軋

可以對清潔的熱軋鋼板捲進行冷軋，使產品更薄、更光滑。 這個過程使鋼具有比熱軋機更高的強度重量比。 現代的五機架串聯冷軋機可接收厚度約為 1/10 英寸（0.25 厘米）、長度約為 3/4 英里（1.2 公里）的板材； 2 分鐘後，該板材將被捲成 0.03 英寸（75 毫米）厚，長度超過 2 英里（3.2 公里）。

冷軋工藝使鋼板變硬，因此通常必須在退火爐中加熱以使其更易成型。 冷軋板捲堆放在底座上。 將蓋子放在堆垛上以控制退火，然後將爐子降低到覆蓋的堆垛上方。 鋼板的加熱和再冷卻可能需要 5 或 6 天。

鋼在退火過程中軟化後，使用平整機為鋼提供所需的平整度、冶金性能和表面光潔度。 產品可以卷材或進一步切邊或剪切成一定長度的形式運送給消費者。

危害及其預防

事故. 機械化減少了機器上的陷阱點數量，但它們仍然存在，尤其是在冷軋廠和精加工部門。

在冷軋過程中，軋輥之間存在卡住的風險，尤其是在嘗試進行動態清潔時； 應有效保護輥隙並進行嚴格監督，以防止移動中的清潔。 除非安全防護危險部件，否則剪切、裁剪、修剪和斷頭台機器可能會造成嚴重傷害。 有效的上鎖/掛牌程序對於維護和維修至關重要。

如果工人試圖在未經授權的點越過滾筒輸送機，則可能會造成嚴重傷害，尤其是在熱軋過程中； 應安裝足夠數量的橋樑並強制使用。 纏繞和綁紮可能導致大面積受傷和燒傷，甚至切斷下肢； 在完全機械化不能消除這種危險的地方，保護柱或其他裝置是必要的。

應特別注意帶材和薄板軋機工人的割傷危險。 造成這種傷害的不僅是軋製的薄金屬，還有線圈上使用的金屬帶，在搬運過程中可能會斷裂，構成嚴重的危險。

使用大量的油、防銹劑等，通常通過噴塗來施加，是薄板軋機經常遇到的另一個危害。 儘管採取了保護措施來限制噴灑的產品，但它們經常聚集在地板上和通訊通道上，可能會導致滑倒和跌倒。 因此，除了定期清潔地板外，還應提供格柵、吸水材料和防滑鞋底的靴子。

即使在自動化作業中，在更換機架中的重型滾輪時，轉換作業也會發生事故。 良好的計劃通常會減少所需的軋輥更換次數； 重要的是不應在時間壓力下完成這項工作，並提供合適的工具。

現代工廠的自動化與許多小故障有關，這些小故障通常由工作人員在不停止工廠或其部件的情況下進行維修。 在這種情況下，可能會忘記使用必要的機械防護措施，並可能導致嚴重的事故。 液壓系統維修中涉及的火災隱患經常被忽視。 在包含液壓設備的工廠中，必須特別小心地規劃和組織消防。

夾住熱材料的鉗子可能會碰在一起； 用於手動移動重型軋製部件的方形扳手可能會因反沖而對頭部或上身造成嚴重傷害。 所有手動工具都應經過精心設計、經常檢查和妥善維護。 工廠使用的鉗子應經常更換鉚釘； 應為換輥人員提供環形扳手和衝擊扳手； 不應使用彎曲的開口扳手。 工人應接受有關所有手動工具使用的充分培訓。 所有手動工具都應妥善存放。

許多事故可能是由錯誤的起重和處理以及起重機和起重滑車的缺陷引起的。 所有起重機和起重滑車都應接受定期檢查和檢查； 吊索的存放和使用需要特別小心。 起重機司機和吊索工應經過專門選拔和培訓。 機械運輸始終存在發生事故的風險：機車、貨車和轉向架應得到良好維護，並應執行易於理解的警告和信號系統； 應為叉車和其他卡車保留暢通的通道。

許多事故都是由於跌倒和絆倒或地板維護不當​​、材料堆放不當、鋼坯端部突出和軋輥彎曲等原因造成的。 可以通過良好維護所有地板表面和通道、明確界定的人行道、正確堆放材料和定期清理碎屑來消除危險。 良好的內務管理對工廠的所有部分（包括院子）都是必不可少的。 整個工廠應保持良好的照明標準。

在熱軋過程中，飛濺的氧化皮可能會導致灼傷和眼睛受傷； 防濺罩可有效減少水垢和熱水的噴出。 灰塵顆粒或電纜吊索的鞭打可能會造成眼睛受傷； 眼睛也可能受到眩光的影響。

個人防護裝備 (PPE) 對於預防軋機事故非常重要。 應佩戴安全帽、安全鞋、綁腿、手臂保護裝置、手套、眼罩和護目鏡，以滿足適當的風險。 確保員工在使用防護設備和穿著防護服方面的合作至關重要。 培訓以及工人或其代表參與的有效事故預防組織非常重要。

熱。 輻射熱水平高達 1,000 kcal/m² 已在軋機的工作點進行測量。 熱應激疾病是一個問題，但現代工廠的工人通常通過使用空調講壇來保護自己。 有關預防的信息，請參閱文章“鋼鐵製造”。

噪聲。 軋輥和矯直機的齒輪箱、壓力水泵、剪刀和鋸、將成品扔進坑中以及用金屬板停止材料運動時，整個軋製區都會產生相當大的噪音。 運行噪音的一般水平可能在 84-90dBA 左右，峰值高達 115 dBA 或更高的情況並不少見。 有關預防的信息，請參閱文章“鋼鐵製造”。

振動. 用高速敲擊工具清洗成品可能導致肘部、肩部、鎖骨、尺骨遠端和橈骨關節的關節炎變化，以及足舟骨和月骨的病變。

由於引入軋輥間隙的材料的反沖和回彈效應，軋機工人可能會承受手和手臂系統的接頭缺陷。

有害氣體和蒸氣。 當軋製鉛合金鋼或使用含鉛切割片時，可能會吸入有毒顆粒。 因此，有必要經常監測工作場所的鉛濃度，易接觸鉛的工人應定期接受體檢。 火焰清理工和氣體切割機也可能吸入鉛，他們可能同時暴露於氮氧化物（NO_x)、鉻、鎳和氧化鐵。

對焊與臭氧的形成有關，吸入後可能會引起類似於 NO 引起的刺激_x. 井式爐和加熱爐服務員可能會接觸到有害氣體，其成分取決於所使用的燃料（高爐煤氣、焦爐煤氣、油），通常包括一氧化碳和二氧化硫。 可能需要 LEV 或呼吸保護。

使用油霧潤滑軋機設備的工人可能會因使用的油及其所含的添加劑而損害健康。 當使用油或乳液進行冷卻和潤滑時，應確保油和添加劑的比例正確，以防止接觸工作人員不僅刺激粘膜而且引起急性皮炎。 請參閱章節中的文章“工業潤滑劑、金屬加工液和汽車油” 金屬加工和金屬加工行業.

大量脫脂劑用於精加工操作。 這些藥劑會蒸發並可能被吸入； 它們的作用不僅有毒，還會導致皮膚惡化，如果溶劑處理不當，皮膚可能會脫脂。 應提供 LEV 並戴上手套。

酸. 酸洗車間的強酸會腐蝕皮膚和粘膜。 應使用適當的 LEV 和 PPE。

電離輻射。 X 射線和其他電離輻射設備可用於測量和檢查； 需要根據當地法規採取嚴格的預防措施。

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