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　　隨著(zhù)鎂合金壓鑄的興起與發(fā)展，鎂合金壓鑄企業(yè)越來(lái)越多，但一些人因鎂合金壓鑄過(guò)程中操作不當引起火災等安全事故，因而談“鎂”色變。本人就自己的工作經(jīng)驗，談一談對鎂合金的壓鑄及機加工過(guò)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)，保護人身安全和財產(chǎn)安全。針對鎂合金的不同特點(diǎn)，應該有特別的防護措施及設備。

　　許多人認為鎂合金比鋁合金壓鑄過(guò)程中危險性要大，很易著(zhù)火或發(fā)生爆炸，其實(shí)這些是不必要的，好比好多年以前，人們對用電也很恐懼，說(shuō)電能把人給電死，要遠離電，但現在人們知道怎樣去用電和防護，人們沒(méi)有了對電的恐懼，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。在低于初始熔點(diǎn)的溫度下，大塊的金屬并不容易燃燒。大部分危險都是由于熔化的鎂合金和含氧的物質(zhì)發(fā)生劇烈反應引起的。這些反應會(huì )生成熱，有時(shí)會(huì )生成氣體，從而導致火災，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/氫氣爆炸

　　Mg+H₂O=Mg+H₂ 2H₂+O₂=2H2O 釋放大量熱量

　　和氧化鐵反應

　　3Mg+Fe₂O₃=3MgO+2Fe 發(fā)生劇烈反應

　　和氧化硅反應

　　2Mg+SiO₂=2MgO+Si 發(fā)生劇烈反應

　　有關(guān)鎂合金壓鑄及機加工過(guò)程中的安全與防護，我們從鎂合金錠預熱到成品整個(gè)過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。

　　一、鎂合金錠熔化前的預熱

　　由于溫度和存放及運輸過(guò)程中的相對溫度變化，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，預熱并經(jīng)過(guò)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，輸入適當流量的保護氣體，并且熔爐要密封性能良好，確保保護氣體的供應不能中斷。

　　5.為避免吸收水分，不要使用過(guò)長(cháng)的保護氣體輸送管。

　　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(kāi)時(shí)間。

　　7.停爐時(shí)，只有當坩堝內溫度低于350℃以下時(shí)，才可關(guān)掉保護氣體。

　　8.對坩堝要定期檢查，防止坩堝裂紋和裂紋導致鎂液泄漏。

　　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)復雜、薄壁的零件,和鋁合金相比具有更低的模具損耗。壓鑄過(guò)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.不能對料筒噴脫模劑，否則可能產(chǎn)生噴濺和傷人。

　　四、機械加工

　　盡管壓鑄件在壓鑄以后，幾乎可以達到精度要求，通常還要進(jìn)行一些機械加工，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)行機械加工。但是處理機加工碎屑時(shí)，有發(fā)生火災的危險。這是由于當面積/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)，必須遵守嚴格的規定。絕對不可以在沒(méi)有建立安全措施的加工其它金屬的設備上加工鎂合金。在機加工和處理鎂合金碎屑時(shí)，必須遵守以下規定：

　　1.嚴禁吸煙。

　　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(guò)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。

　　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，并放在遠離機加工和壓鑄場(chǎng)所的位置。

　　五、研磨

　　研磨產(chǎn)生鎂粉極易燃燒，對于相關(guān)設備和操作，必須認真考慮采取防火和防止爆炸的措施。

　　1.在研磨區絕對不可以燃火，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備。

　　4.使用合適的濕塵收集系統。

　　5.確保通風(fēng)設備在研磨之前已正常運行，以除去積聚的氫氣。

　　6.保證濕塵收集系統有足夠的維護和清理。

　　7.現場(chǎng)的電氣設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.工作服應是防火材料并且沒(méi)有口袋。

　　10.嚴禁吸煙。

　　六、安全防護

　　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。這對于沒(méi)有經(jīng)驗的人是很可怕的，因此遵守安全制度和滅火規定是非常重要的。鎂的熱容只有汽油的一半，只要小心謹慎，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 )導致爆炸和火勢漫延。

　　1.應該有防火隊，進(jìn)行必要的培訓。

　　2.應避免在鎂合金熔化區域存放氣瓶，必要時(shí)氣應存放在防火材料的地板上。

　　3.應準備必要的呼吸器具。

　　4.應使用防火材料，熔化區域的地板材料應耐熱且不吸水，因普通水泥在金屬溢出時(shí)會(huì )釋放出水分，建議使用耐火磚和特種水泥

　　5.合金錠，浮渣，加工碎屑和研磨鎂粉的存放應遵從：

　　合金要和易燃材料分開(kāi)存放。

　　由于發(fā)熱和自燃的危險，濕潤的加工屑不可烘干，應放在通風(fēng)良好的容器中，自然風(fēng)干。

　　運輸工具必須通風(fēng)良好。

　　6.滅火劑

　　(1)使用以下滅火劑可以控制和撲滅鎂合金起火。

　　(2)干燥的覆蓋劑，低熔點(diǎn)，專(zhuān)門(mén)適用于鎂合金。

　　(3)D型滅火器。

　　(4)干燥且不含氧化物的鑄鐵屑。

　　(5)干燥的沙子。

　　最有效的滅火方法是覆蓋劑，可以在液態(tài)鎂表面形成熔化層，從而隔絕氧氣，壓鑄車(chē)間應備有足夠的覆蓋劑。干燥的鑄鐵屑和沙子會(huì )冷卻和滅火。因鎂和硅可能發(fā)生反應，在含有大量的液體金屬的坩堝中不可使用含硅的沙子。因D型滅火器可能吹散燃燒的鎂屑使火勢漫延，其只能作為一種選擇方法。

　　七、滅火

　　(一)滅火劑及其滅火方法如下：

　　1.鎂合金用覆蓋劑

　　(1)通常在爐內著(zhù)火，燃燒初期或少量燃燒時(shí)使用覆蓋劑滅火。

　　(2)使用時(shí)，將干燥覆蓋劑以鏟子或其它工具舀出，平均灑在著(zhù)火物上。

　　(3)切勿直接拿著(zhù)塑料袋往火堆丟擲，除非火勢已大到無(wú)法接近。

　　2.干燥的鑄鐵砂

　　(1)不論火勢是否已燃燒，干燥鑄鐵砂都可以用來(lái)滅火。

　　(2)使用前一定要確定鑄鐵砂干燥。

　　(3)使用時(shí)，利用鏟子將鑄鐵砂灑覆于著(zhù)火物上，量要大，覆蓋面要平均。

　　(4)對鎂屑，熔渣滅火時(shí)，不僅要覆蓋并且應加以翻攪，如此滅火效果才會(huì )好。

　　3.鎂合金用金屬滅火器(D型滅火器)

　　(1)金屬滅火器無(wú)法完全熄滅燃燒的鎂。

　　(2)依滅火器使用方法及程序操作。噴射壓力不可太大，以免將燃燒的鎂屑吹散 造成更大的災害范圍。

　　(3)因為無(wú)法完全滅火，所以在火勢獲得控制后，須將余燼分批，少量的鏟移至其它安全的地方另作處理。

　　4.干燥的干砂

　　(1)使用前一定要確保干砂干燥。

　　(2)使用時(shí)，用鏟子將干砂堆蓋于著(zhù)火物上，量要大要厚，不能看到有火苗。

　　(3)對鎂屑，熔渣滅火時(shí)，只需覆蓋不能翻攪，否則滅火效果不好。

　　(4)干砂不可用于熔爐內滅火。

　　(二)熔爐內火災的控制和滅火

　　1.熔爐火災一般可分為坩堝中著(zhù)火和坩堝破裂兩種形式。

　　2.坩堝中著(zhù)火通常由于保護氣體匱乏所致。檢點(diǎn)：保護氣體是否開(kāi)啟;份量是否足夠;混合比正確與否;有無(wú)備用瓶;管路接頭有無(wú)泄漏;爐蓋有無(wú)蓋緊、密合。操作中不應該經(jīng)常開(kāi)啟爐蓋。

　　3.清渣前要預熱清渣工具，清渣時(shí)會(huì )產(chǎn)生零星的火花，操作者不需為此驚慌。

　　4.若因保護氣體匱乏引起液面著(zhù)火時(shí)，應立即丟入大量覆蓋劑并施以充份的保護氣體。

　　(1)一發(fā)現爐內冒出白煙，要沉著(zhù)，迅速切斷電源，通知相關(guān)人員，并立即穿戴防護用具。

　　(2)由泄湯口排出或檢視孔所見(jiàn)的鎂湯量判斷漏湯程度，作不同的應變處理。若泄湯口未流出任何鎂湯，則立即將覆蓋劑丟入爐內及承湯皿中，然后用干燥的杓子從坩堝內舀出一些熔湯，接著(zhù)連續丟入幾支完全干燥的鎂錠，使坩堝內的熔湯盡快凝固。

　　若泄湯口流出的鎂湯量不多，呈絹絲狀，則立即將覆蓋劑大量丟入爐內及承湯皿中，在承湯皿尚未滿(mǎn)前盡快用干燥的杓子將爐內的鎂湯舀出一部份，然后連續丟入鎂錠，使熔湯快速凝固。

　　若泄湯口流出的鎂湯量大，如同倒水，這時(shí)要立即打開(kāi)爐蓋丟入大量的覆蓋劑及鎂錠，同時(shí)承湯皿也放入鎂錠以大量的覆蓋劑，能丟多少就丟多少，這時(shí)舀湯出來(lái)已失去時(shí)效性，不需再浪費時(shí)間。接著(zhù)離開(kāi)現場(chǎng)，從遠處監視其動(dòng)靜。

　　(3)同體積下鋁錠吸收的熱量比鎂高，因此，滅火時(shí)可考慮使用鋁錠取代鎂錠。

　　八、結束語(yǔ)

　　鎂合金壓鑄件在許多行業(yè)有著(zhù)很大的應用潛力，尤其在汽車(chē)制造業(yè)中有著(zhù)更廣泛的市場(chǎng)和潛力。由于鎂合金壓鑄件對汽車(chē)輕量化、高速、節油等整體功能效果明顯，因此受到汽車(chē)廠(chǎng)商的高度重視，鎂合金鑄件每年以20-25%的速度增加。一些典型件，比如方向盤(pán)、離合器外殼等有鎂合金壓鑄件取代的趨勢，鎂合金壓鑄潛在的危險項目比一般鋁鋅壓鑄多一些, 但其危險程度與鋁壓鑄相較下并不會(huì )顯得特別高。只要操作人員能依照指示確實(shí)執行, 安全的鎂合金壓鑄絕對不是問(wèn)題。國內一些廠(chǎng)商進(jìn)入鎂合金壓鑄行業(yè)時(shí)還比較謹慎，其實(shí)只要擁有優(yōu)質(zhì)可靠的鎂合金壓鑄設備，輔以合理的壓鑄工藝和安全措施，鎂合金壓鑄就很容易成功，而且，鎂合金壓鑄也是很有前景的一項事業(yè)。更多冶金安全技術(shù)請點(diǎn)擊