2、安全操作

由于鎂的易燃易爆性,在生產中必須要對安全有足夠的重視,以下是個人防護、設備安全防護、事故處理要點。

2.1個人防護

個人防護是從事鎂合金作業的基本條件,一般情況下,下面的防護裝備是鎂合金壓鑄人員的基本保護用品:

(1)工作服

(2)安全帽

(3)防護面罩

(4)隔熱石棉手套

(5)防火衣褲(耐熱700℃以上)

(6)安全鞋

操作人員在進行作業以前,一定要按上述要求穿戴防護用品,未穿戴防護用品的人員不要靠近作業區域,不能進行操作。

2.2設備安全防護

鎂合金熔爐不能使用含鎳的不銹鋼,同樣熔煉工具也不可使用含鎳的不銹鋼。爐體最好有雙層結構的設計,當內層坩鍋破裂時,鎂液可流到內外層之間的夾層中,同時報警停止加熱,使熔化的鎂液不至流到外面造成危險。要經常檢查爐子有無銹蝕,如有銹蝕應及時清理.

鎂合金壓鑄生產過程中,最重要的是保持現場的干燥、干凈。每次開機前應將模具預熱到150℃以上,噴涂時不要噴涂過多的涂料,以免型腔內積水,引起危險。另外沖頭及模具的冷卻盡量不要用水冷。沖頭的冷卻可用風冷,模具的加熱及冷卻一般用耐高溫油。鎂合金壓鑄沖頭速度也比鋁合金壓鑄的高,為避免飛料傷人,有時在模具上分型面部位加裝飛料擋板。

2.3鎂合金事故處理

用于鎂合金的滅火劑有干沙、覆蓋劑、D級滅火器,這些滅火器材應放置在醒目的地方且便于現場緊急使用,干沙及覆蓋劑要存放在容器內預防潮濕,并要經常檢查。

對于少量的鎂的燃燒,可以

3、劣質鎂合金壓鑄設備可能造成的災害事故及安全質量問題

鎂合金由于易燃易爆,在壓射時又是高壓高速,因此對壓鑄設備的要求較高,劣質的壓鑄設備存在著潛在的危險。

壓鑄作業需將熔化的鎂液以70~100米/秒的速度(澆口處)射入模腔成型。由于熔化的鎂液易燃易爆,遇氧氣劇烈燃燒,遇水爆炸,遇鐵銹、含水份的混凝士、含硅的耐火材料等均會起劇烈的反應,且火災時難以撲滅。火災一大不能撲救,故對其壓鑄成套裝備的性能、可靠性、安全性要求極高,劣質的設備是極易造成災害事故的。在摸索應用的過程中,國內外均發生過很多因設備問題造成的重大安全事故。舉例如下:

1998年12月,日本兵庫縣一壓鑄工場發生鎂熔爐坩堝破裂泄漏事故,大量鎂液流出到機器床身和地面,繼而發生大火,工場全部燒毀,多人傷亡。

1999年3月,日本三重縣一工場發生熔融鎂液泄漏起火事故,鎂液由坩堝腐蝕孔中流出,與爐內隔熱耐火材料反應起火,車間燒毀。

1996年至20**年間,陜西西北林機廠采用老式普通冷室壓鑄機和土法簡易熔爐生產鎂合金殼體,多次發生重大安全事故。一次高溫鎂液射入模腔時突發爆炸,炸開鎖模機構,火球沖出,使當時正在現場的該廠總工藝師等人受傷;一次熔爐坩堝腐蝕穿孔泄漏起火,白光耀眼,火勢迅速擴散,該廠緊急用卡車調運細砂,將機器熔爐全部堆覆,才使火勢得到初步控制。

一般情況下,鎂液初始的、小面積的起火尚能采取一些措施撲救,一旦發生大火或蔓延、爆炸,則是無法控制撲救的,將會造成巨大的人員、財產傷亡損失。

為了保證安全的生產與長期生產使用及惡劣使用條件下的可靠性,對鎂合金全壓鑄設備的質量要求是極高的,與普通機械設備不同,不具備強大綜合技術實力的廠家生產的劣質設備,極易造成重大的災害事故。列舉如下:

1)劣質坩堝在6500C以上(外層在7000C以上)高溫條件下長期

生產,外層易迅速氧化,內層因鎂液的腐蝕和SF6保護氣體的腐蝕也會迅速浸蝕深入,穿孔后熔化的鎂液流出起火爆炸將造成重大災害事故,用傳統土法的蓋劑保護更會加劇腐蝕進程。

優質設備的坩堝采用特殊研制的復合材料制成,內層耐腐蝕,外層耐熱、耐高溫氧化,可避免嚴重的穿孔事故。

2)優質壓鑄設備的保護氣體控制精確、穩定,氣體成份、流量穩定均有足夠保障,并具有在突發停電、突發事故等情況下的特殊自動保護裝置,安全性極高。劣質設備氣體成份、流量控制不準確,極易因濃度、流量過低造成熔爐起火或因濃度、流量過高造成熔爐迅速腐蝕、鎂液泄漏起火爆炸,并缺少特別情況下的可靠的自動保護措施。

3)優質設備采用特殊研制的耐火材料,不與鎂液反應,劣質材料采用普通耐火材料,在發生鎂液泄漏時易與之發生劇烈反應起火爆炸。

4)優質設備采用特殊研制的德國進口熱作鋼材,能耐高溫鎂合金的腐蝕,并能在650~7000C高溫下保持良好的高溫性能如硬度、抗拉強度、屈服強度、韌性、抗蠕變性能和抗回火穩定性。劣質設備采用普通熱作鋼材,不能耐高溫鎂合金液的腐蝕并難以保持良好的高溫性能,變形、破裂或泄漏后極易造成在高壓(400~800kgf/cm2)、高速(70~100m/s)下高溫鎂合金液的飛濺傷人或爆炸起火事故。

5)優質設備對壓射系統的控制精確、科學、可靠,劣質設備設計不成熟,采用元件、材料質量低、不可靠,易于發生安全及壓鑄產品質量事故。優質設備采用優質國際名牌液壓元件,工作極為可靠且不漏油。劣質設備采用劣質液壓元件,工作不可靠且絕大部分漏油,泄漏的油污與脫模劑噴灑的水分混合形成油水積聚在機器周邊,一旦與高溫鎂液接觸即易發生爆炸。

在設備的綜合性能、質量方面,二者更是有著顯著的差距。坩堝材質不良、保護氣體成份不穩定均會影響合金的成份和性能,造成壓鑄件的內在質量下降,例如冷、熱裂傾向的迅速增加,綜合機械性能下降,耐蝕性達不到要求等。壓射系統的性能不穩定也會造成鑄件內部組織疏松、壓鑄產品機械性能不穩定及其它各種壓鑄缺陷。

劣質的設備生產出的劣質的、不穩定的鎂合金產品,將會造成鎂合金最終用戶的信心缺失,斷送我們行業關聯各界同仁艱辛培育起來的剛剛啟動的鎂合金應用市場,將我國剛剛取得進展的具有極強的國際性比較優勢的大好前途的鎂合金深加工產業拖入低質量、低價格惡性竟爭的老路,最終將降底行業技術質量水平,同時也將先去國際市場用戶的信賴,失去國際竟爭力。

篇2:鎂合金壓鑄工藝安全操作要點

鎂合金壓鑄工藝、安全操作要點

1、壓鑄工藝

鎂合金的壓鑄工藝同其他合金的壓鑄工藝相似,但是由于鎂合金的不同特性,在壓力、速度、溫度及涂料的應用上又有著不同的地方。

1.1壓力

鎂合金壓鑄分熱室和冷室兩種形式,壓鑄時壓力也不同,熱室機的壓射比壓在40MPa左右,冷室機的比壓要高于熱室機,通常的比壓在40-70MPa。

另外重要的一點是增壓建壓時間,由于鎂合金的凝固潛熱低,鎂合金在模具內的凝固時間要比鋁合金的短的多,如果增壓時間太晚的話,澆口和型腔的金屬液已經凝固,增壓也就失去意義。所以建壓時間是衡量鎂合金壓鑄機性能的一個重要因素,大部分壓鑄機的增壓建壓時間都在60ms以上,這時澆口的鎂合金已經凝固,增壓的壓力無法傳到模具型腔里面,優秀的壓射系統建壓時間通常在20ms以內。

篇3:鎂合金熔鑄過程中應采取安全措施

由于鎂合金具有比強度高、導熱導電性、電磁屏蔽性、阻尼減震性及環境相容性等優點,被譽為“21世紀綠色工程材料”,在汽車工業、電子通訊、國防軍工等領域有廣闊的開發應用前景但是,由于鎂合金的特殊化學性質,鎂極易氧化,如果在熔煉鑄造過程中采取措施不當,當反應激烈時有燃燒和爆炸的危險,不安全,近幾年,在熔煉鑄造或壓鑄過程中發生爆炸的事故頻頻見諸報端。因此,發展鎂材生產必須首先解決鎂合金熔鑄生產過程中的安全問題。

1.加強各個環節的隔絕保護

應嚴防液態金屬與水接觸,如果冷卻水落入結晶槽內或液態金屬滲漏出來與水相遇,將有爆炸危險。鎂合金熔液在任何環節出現熔劑或保護性氣體對鎂液體保護不嚴,都極易引起鎂液的燃燒、飛濺甚至爆炸等,因此應注意熔劑或保護性氣體的使用,特別是在添加熔劑、扒底渣、倒爐、鑄造等環節。例如在鑄造過程中,用SO2氣體保護時,要防止液態SO2落到金屬液面上。對鎂合金熔爐和靜置爐的各個流口,要嚴加看管,不允許跑漏金屬,為確保安全,可適當增加冷卻裝置。應密切觀察,發現個別地方出現氧化燃燒時應及時撒上溶劑進行撲滅。有條件的應配備專用滅火裝備,如從美國進口的專門用于撲滅鎂合金火災的D級滅火器(該滅火器是美國專門為海軍研制的用于撲滅金屬鋰、鈣、鎂等火災,目前國內尚無企業生產),嚴禁將一般的干粉滅火器、泡沫滅火器及CO2滅火器等用于鎂合金滅火。

2.控制使用材料質量

大多數熔鹽都有潮解性、吸濕性,裸露在空氣中易受潮,有的化工材料還含有結晶水,在工藝過程中,液態金屬直接見水就產生飛濺性爆炸,因此熔劑和原料在加入前應加熱烘干,是十分必要的,如有的單位規定鎂錠應預熱到150℃方可加入。精煉或保護性氣體應干燥純凈。國內某鎂廠曾發生過因保護性氣體使用不當而在鑄錠時引起熔體爆炸的重大傷亡事故。

對廢料的控制,要求鎂合金碎屑必須保持干燥,不得有水、油、乳液或為化學試劑所污染,不得混入較多的鎂合金粉塵,以免熔化時引起爆炸。鎂合金熔煉時最好采取機械化裝料,凡是裝爐的爐料,只有經過充分地預熱干燥后方可裝入;所加入的元素或中間合金,所含水分必須符合規定。例如,對MnCl2,加入前需要進行必要的烘烤,脫去結晶水,又如,含氯鹽的渣質鎂—鋯中間合金,極易吸水,加入前需要充分進行預熱干燥。

3.加強制度建設及人員和工具設備的管理

建立完善的操作規程和管理制度,對操作人員進行必要的培訓,使其能夠嚴格執行操作規程,正確處理各種突發情況。

操作過程中使用的工具,在使用前也要預熱干燥,用鐵管焊成的工具把,不允許有燒穿的地方,否則管子里灌進金屬就會造成燒傷事故,同時對設備應經常進行檢查,防止漏水、漏油,對密封熔煉的應經常檢查其密封效果。

2003年4月3日國內某鎂合金壓鑄廠發生了1起爆炸事故,起因是在壓鑄生產過程中,由于冷卻錘頭的循環水泄漏后與高溫鎂液接觸發生反應引起爆炸,在壓室處引起燃燒,爆炸產生的氣浪一方面從注料筒倒灌回熔爐泵料室將熔爐密封蓋掀翻沖開(變形不能使用);另一方面,直接將十幾米外的玻璃窗沖破,卷簾門掀爛,爆炸產生的火焰直接將十幾米外的窗戶沖向天空,爆炸的聲音在幾百米外都能聽見。由于操作工嚴格按照操作規程在指定區域進行操作,沒有造成人員傷亡,熔爐和壓鑄機均是鎂合金生產專用,質量較好,不僅沒有損壞引起更大的爆炸,還有效擋住了飛濺的鎂液;操作工也沒有慌亂,按照平時的訓練,進行了搶險工作:立即打開D級滅火器撲滅了明火,打開卷簾門并切斷了設備電源,關閉冷卻水,用備用的熔爐蓋將被倒灌的氣浪沖開蓋子的熔爐蓋上,整個搶險工作僅僅進行了2分鐘,明火很快撲滅,氣浪也充分排了出去,從而杜絕了事故的發生。

由此可見,壓鑄機和熔爐質量較好,配套消防安全措施到位及人員的較高素質是阻止發生毀滅性連壞爆炸事故的關鍵,從而有效防止了事故的擴大。