鎂合金壓鑄及機(jī)加工過程中的安全與防護(hù)
鎂合金壓鑄及機(jī)加工過程中的安全與防護(hù)
隨著鎂合金壓鑄的興起與發(fā)展,鎂合金壓鑄企業(yè)越來越多,但一些人因鎂合金壓鑄過程中操作不當(dāng)引起火災(zāi)等安全事故,因而談“鎂”色變。本人就自己的工作經(jīng)驗(yàn),談一談對(duì)鎂合金的壓鑄及機(jī)加工過程中的安全操作要點(diǎn),與大家共同進(jìn)行探討,以利于安全生產(chǎn),保護(hù)人身安全和財(cái)產(chǎn)安全。針對(duì)鎂合金的不同特點(diǎn),應(yīng)該有特別的防護(hù)措施及設(shè)備。
許多人認(rèn)為鎂合金比鋁合金壓鑄過程中危險(xiǎn)性要大,很易著火或發(fā)生爆炸,其實(shí)這些是不必要的,好比好多年以前,人們對(duì)用電也很恐懼,說電能把人給電死,要遠(yuǎn)離電,但現(xiàn)在人們知道怎樣去用電和防護(hù),人們沒有了對(duì)電的恐懼,電成為了人們生活中不可缺少的能源。鎂合金壓鑄也是一樣,只要給予必要的關(guān)注,鎂合金并不比鋁合金更危險(xiǎn)。在低于初始熔點(diǎn)的溫度下,大塊的金屬并不容易燃燒。大部分危險(xiǎn)都是由于熔化的鎂合金和含氧的物質(zhì)發(fā)生劇烈反應(yīng)引起的。這些反應(yīng)會(huì)生成熱,有時(shí)會(huì)生成氣體,從而導(dǎo)致火災(zāi),金屬飛濺和爆炸。因此在實(shí)際中要避免熔化的鎂合金和含氧物質(zhì)接觸。應(yīng)特別注意避免潮濕的物質(zhì)和熔化的鎂合金相接觸。
和氧及氧化物反應(yīng)發(fā)生燃燒/氧化
2Mg+O2=2MgO 釋放大量熱量
液體鎂合金中的水份迅速氣化
Mg(液)+H2O(液)=H2O(氣)+Mg(微小顆粒)
和水反應(yīng)/氫氣爆炸
Mg+H2O=Mg+H2 2H2+O2=2H2O 釋放大量熱量
和氧化鐵反應(yīng)
3Mg+Fe2O3=3MgO+2Fe 發(fā)生劇烈反應(yīng)
和氧化硅反應(yīng)
2Mg+SiO2=2MgO+Si 發(fā)生劇烈反應(yīng)
有關(guān)鎂合金壓鑄及機(jī)加工過程中的安全與防護(hù),我們從鎂合金錠預(yù)熱到成品整個(gè)過程進(jìn)行說明。
一、鎂合金錠熔化前的預(yù)熱
由于溫度和存放及運(yùn)輸過程中的相對(duì)溫度變化,鎂合金錠會(huì)吸收一定的水分。鎂合金錠總會(huì)具有氣、裂紋和表面氧化,以上特征和水分有關(guān)。在熔化之前把鎂合金錠預(yù)熱到150℃以除去水分。
二、鎂合金熔化、保溫及停爐
1、所有的清理工具和杓子必須清潔,預(yù)熱并經(jīng)過完全干燥。并且在入熔爐時(shí)緩慢放入。
2、 工具不能有吸收濕氣的包圍物。
3、熔化的鎂合金絕對(duì)不能接觸潮濕的材料,例如地板要要干凈和干燥,不能有水。
4、防止燃燒/氧化,輸入適當(dāng)流量的保護(hù)氣體,并且熔爐要密封性能良好,確保保護(hù)氣體的供應(yīng)不能中斷。
5、為避免吸收水分,不要使用過長(zhǎng)的保護(hù)氣體輸送管。
6、在輸入鎂合金錠的和其它操作時(shí),盡量減少爐蓋窗口的打開時(shí)間。
7、停爐時(shí),只有當(dāng)坩堝內(nèi)溫度低于350℃以下時(shí),才可關(guān)掉保護(hù)氣體。
8、對(duì)坩堝要定期檢查,防止坩堝裂紋和裂紋導(dǎo)致鎂液泄漏。
三、壓鑄
壓鑄是鎂合金生產(chǎn)較好的方法,可以高的生產(chǎn)力生產(chǎn)復(fù)雜、薄壁的零件,和鋁合金相比具有更低的模具損耗。壓鑄過程中要注意:
1、要常檢查沖頭,不能漏水,否則可能發(fā)生爆炸和傷人。
2、模具上的脫模劑要吹干,否則可能產(chǎn)生噴濺或傷人。
3、不能對(duì)料筒噴脫模劑,否則可能產(chǎn)生噴濺和傷人。
四、機(jī)械加工
盡管壓鑄件在壓鑄以后,幾乎可以達(dá)到精度要求,通常還要進(jìn)行一些機(jī)械加工,壓鑄鎂合金具有優(yōu)良的可加工性能。大部分壓鑄商都可以進(jìn)行機(jī)械加工。但是處理機(jī)加工碎屑時(shí),有發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)。這是由于當(dāng)面積/體積比較大時(shí),很容易升溫到較高的溫度。在加工鎂合金時(shí),必須遵守嚴(yán)格的規(guī)定。絕對(duì)不可以在沒有建立安全措施的加工其它金屬的設(shè)備上加工鎂合金。
在機(jī)加工和處理鎂合金碎屑時(shí),必須遵守以下規(guī)定:
1、 嚴(yán)禁吸煙。
2、 保持切削刀鋒利,并有足夠的切削角。
3、 使用大進(jìn)給量,以產(chǎn)生較厚的碎屑。
4、 消除碎屑燃燒的火源。
5、 保持加工場(chǎng)所清潔,避免積累過多的碎屑。
6、 維持足夠的滅火劑(干燥的沙子,鑄鐵屑,D型滅火器)。
7、 使用特殊的抑制性水/油乳性化劑以減少氫氣的生成,并保證乳化劑的充分供應(yīng)。
8、 加工室必須通風(fēng)良好。
9、 把濕的碎屑放入通風(fēng)優(yōu)良的鋼桶中,并放在遠(yuǎn)離機(jī)加工和壓鑄場(chǎng)所的位置。
五、研磨
研磨產(chǎn)生鎂粉極易燃燒,對(duì)于相關(guān)設(shè)備和操作,必須認(rèn)真考慮采取防火和防止爆炸的措施。
1、 在研磨區(qū)絕對(duì)不可以燃火,切削,或焊接。
2、 維持足夠的滅火劑(干燥的沙子,鑄鐵屑,D型滅火器)。
3、 使用僅適用于鎂合金的研磨設(shè)備。
4、 使用合適的濕塵收集系統(tǒng)。
5、 確保通風(fēng)設(shè)備在研磨之前已正常運(yùn)行,以除去積聚的氫氣。
6、 保證濕塵收集系統(tǒng)有足夠的維護(hù)和清理。
7、 現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備可以不受爆炸影響,并已正確接地。
8、 除非特別注明適用于鎂粉,不能使用真空吸塵器收集鎂粉。
9、 工作服應(yīng)是防火材料并且沒有口袋。
10、 嚴(yán)禁吸煙。
六、安全防護(hù)
必須記住,鎂合金錠,壓鑄件和表面處理后的零件只有整體達(dá)到初始熔點(diǎn)以發(fā)生才會(huì)發(fā)生燃燒。由于高的火焰溫度(3900℃),鎂合金燃燒會(huì)發(fā)出耀眼的白光。這對(duì)于沒有經(jīng)驗(yàn)的人是很可怕的,因此遵守安全制度和滅火規(guī)定是非常重要的。鎂的熱容只有汽油的一半,只要小心謹(jǐn)慎,鎂合金起火是很容易熄滅的。由于濕氣的存在,要小心發(fā)生飛濺爆炸。切記不可驚慌,更不能用水撲滅鎂合金起火,使用水會(huì)導(dǎo)致爆炸和火勢(shì)漫延。
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