1、鎂合金壓鑄及機加工過程中的平安培訓教材.、八、-刖言隨著鎂合金壓鑄的興起與開展，鎂合金壓鑄企業越來越多，鎂金屬火災一直以來是目前 全國，乃至全世界消防處置的難題之一，這些火災的情況十分復雜，稍有不慎，極易造成人 員傷亡。我國的?建筑設計防火標準?在生產加工和儲存物品的火災危險性分類中，將鎂加 工企業列為乙類，即鎂粉/鎂屑為易燃物質，燃燒產生的爆炸性氣體 H2又極有可能開展為爆 炸事故。在鎂合金生產經營中如不重視平安生產，將會釀成消滅性的災難。例如1964年，我國某廠的鎂爐發生爆炸，不僅整個生產線化為灰燼，而且當時燒死4人、燒傷多人，造成重大的人身和財產損失。又如2001年3月20日西班牙Dal

2、phimetal公司生產鎂合金汽車配件 在清理收集鎂屑時不慎產生火花，引燃鎂屑，并導致火災發生。火災造成25t鎂錠、600t鎂成品、4臺全自動壓鑄機生產線和廠房被徹底燒毀。2003年12月某壓鑄配套廠，由于打磨工段沒堆積在地面上的鎂粉燃燒，并釀成火災。2003年12月29日美國Garfield公司鎂 回收廠儲藏庫發生燃燒和爆炸。因此，對平安生產必須高度重視。好多年以前，人們對用電也很恐懼，說電能把人給電死，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，只要給予必要的關注，鎂合金并不比危險。傳統觀念認為鎂合金具有危險性，

3、 是一種不平安的材料。近年來，通過大量的生產實踐，人們已經逐步走出傳統的誤區。其實理論上存在的危險 性，在實踐中并不能一概而論，事實上鎂的塊狀固體相當平安，不會發生燃燒和爆炸。甚至 將鎂塊直接對著火焰加熱和燃燒，也不會引起鎂的燃燒。即使鎂塊被引燃，只要將火焰撤離， 鎂塊也會因為熱量迅速散失，溫度降至燃點以下，火焰會自動熄滅。鎂塊具有熱容量大、熱量散失快、燃點高的特性。鎂塊的燃燒必須是先將固體鎂塊加熱 到650C熔點，固體鎂塊溶化后再對液體的鎂繼續加熱到 1100C沸點，這時才會有鎂 蒸氣逸出，氣體的鎂才具有極強的燃燒和爆炸危害性。但是鎂粉/鎂屑、輕薄料確實也存在一定的燃燒、爆炸危害性。一般認為

4、：當空氣中鎂 粉塵濃度到達20mg/L時就可能引起爆炸；直接對鎂粉塵加熱到 340 560C也可能引起鎂粉 塵的燃燒。鎂合金生產在壓鑄行業中發生的燃燒、爆炸事故也往往是由鎂粉 /鎂屑、輕薄料引起的。 因此能否保證鎂合金的生產平安，在鎂合金熔爐工段，關鍵是防止鎂湯和含氧物質及水分接 觸。應特別注意不能混入飲料水、汗水，生產中使用的工具不能潮濕。而在后加工工段，其 關鍵在于對鎂粉/鎂屑、輕薄料能否進行有效管理和控制。鎂金屬的物理性質C,沸點1107 C,高溫下具有延展性。它的密度是1. 74克/厘米38 C -40 C是鎂的燃點， 活潑金屬，遇濕易燃物品。具刺激性，對眼、上呼吸道和皮膚有刺激性，吸

5、入可引起咳嗽、 胸痛等。鎂合金發生燃燒的化學反響機理1. 能在空氣中燃燒，燃燒時產生強烈的白光并放出高熱。遇水或潮氣猛烈反響放出氫 氣，大量放熱，引起燃燒或爆炸。粉體與空氣可形成爆炸性混合物，當到達一定濃度時，遇火星會發生爆炸。引燃溫度 340 560C，爆炸下限%(V/V) : 4459mg/m3，最小點火能 40 mJ。2Mg+ O2=2MgO 釋放大量熱量2. 鎂與水發生作用，產生氫氣和產生放熱反響，熱量的聚集到一定程度時，會引起劇烈 燃燒和爆炸。Mg+H2O=MgO+H2fMg+2H2O=Mg(OH)2+H2f2H2+ O2=2H2O 釋放大量熱量3. 在潮濕狀態下，鎂與鐵銹Fe2O3

6、中的氧發生作用，產生劇烈的燃燒，釋放出高熱，發 出耀眼的白光。3Mg+ Fe2O3=3MgO+2Fe 發生劇烈反響4. 鎂和河沙中的SiO2反響2Mg+SiO2=2MgO+Si發生劇烈反響鎂合金的平安生產條件與要求1對管理工作的要求1管理的模式。建立健全完善公司的平安管理機構，并實行公司、部門、班組三級管理模式。2平安管理的核心內容。“誰主管，誰負責的原那么。“管生產必須管 平安的原那么3平安生產檢查制度。平安生產委員會每月二次“四查工作：查安 全生產制度和平安生產作業標準的制定與落實，查有無違章操作的現象；查是 否存在不平安的隱患；查不平安的隱患及是否得到及時、有效的整改。 4鎂合金平安生產

7、的中心任務是： 防止鎂塵、鎂粉、鎂屑及鎂的輕薄料 發生燃燒和爆炸。5鎂火災防護的 “三防和“四危害。 “三防，即防火、防水、防 高溫；“四危害，即強光、高熱、迅猛燃燒、遇水爆炸。6鎂火災防護八項措施： 1盡早撲滅初期火災； 2斷電；3報警；4 降溫； 5禁水； 6隔絕空氣； 7遇險逃生； 8防止火源擴大。2 對平安生產條件的要求1生產場地要求空間高，自然通風好， 場地寬敞， 有充足的避險逃生通 道。2建筑結構必須采用預制混凝土或磚混結構的不燃材料， 門窗和室內設 備應具有阻燃和防火功能。3建筑車間應該分為假設干個相互獨立、保持有相對平安距離的區域。4現場配置足夠量的消防沙和 ABC 干粉滅火器

8、， 尤其是不得用水去撲 滅鎂合金火災 。5消防器材的配置地點應該標志明顯， 取用方便， 并實行專人維護和保 養，不得挪作他用。6作業區必須實行嚴格的禁火、禁水管制，并防止火星、火花的產生。7電源線路、電器設備的安裝必須符合國家平安標準的規定，經有國 家資質的檢測機構檢測合格 8應準備必要的呼吸器具。3對操作人員的要求1操作人員的個人防護是從事鎂合金壓鑄的根本條件。鎂合金壓鑄人員的根本保護用品有工作服、平安帽、防護面罩、隔熱石棉手套、防火衣褲耐 熱700C以上、平安鞋。操作人員上崗前必須進行相應的平安培訓，并考試合 格方能上崗。2操作人員在進行作業以前，必須按規定正確穿戴勞動保護用品穿勞 保鞋，

9、戴棉質口罩、平滑手套、平滑帽子，穿無口袋、無袖口的工作服，未穿 戴防護用品的人員不能靠近作業區域，不能進行操作。3操作人員不準帶病、酒后及疲勞上崗，壓鑄作業區不能帶入飲料、水、 火種。4生產現場必須保持整潔枯燥，如發生漏油、漏水必須馬上清理干凈。5生產現場及四周不允許存放易燃易爆物品， 對本人工位上的鎂粉/鎂屑、 輕薄料、必須每2h清理一次，并裝入專用中轉容器；組長安排每班下班前運走 和進行無害化處理，嚴禁堆放在生產現場造成平安隱患。6操作人員在鎂合金熔煉爐前加料、打渣時，必須穿好工作服，戴上頭 盔，防止汗液滴入鎂湯中，防止飛濺，導致灼傷皮膚甚至引起爆炸。4各生產工序的平安生產要求和防護措施4

10、.1 鎂合金熔煉區的平安與防護鎂合金熔煉時的常規保護措施比其他熔融金屬的要求更加嚴格，要求生產 人員必須使用面罩和防水衣。對鎂而言，水汽不管其來源如何，都會增大熔體 發生爆炸和著火的危險，尤其是當汽水與鎂湯接觸時，會產生潛在的爆炸源H2。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火和坩堝破裂兩種形式。2坩堝中著火通常由于保護氣體匱乏所致。檢點：保護氣體是否開啟； 份量是否足夠；混合比正確與否；有無備用瓶；管路接頭有無泄漏；爐蓋有無 蓋緊、密合。操作中不應該經常開啟爐蓋。3清渣前要預熱清渣工具，清渣時會產生零星的火花，操作者不需為此 驚慌。4假設因保護氣體匱乏引起液面著火時， 應立即丟入

11、大量覆蓋劑并施以 充分的保護氣體。5一發現爐內冒出白煙，要沉著，迅速切斷電源，通知相關人員，并立即穿戴防護用具。由泄湯口排出或檢視孔所見的鎂湯量判斷漏湯程度，作不同 的應變處理。假設泄湯口未流出任何鎂湯，那么立即將覆蓋劑丟入爐內及承湯皿 中，然后用枯燥的杓子從坩堝內舀出一些熔湯，接著連續丟入幾支完全枯燥的 鎂錠，使坩堝內的熔湯盡快凝固。假設泄湯口流出的鎂湯量不多，呈絹絲狀，那么立即將覆蓋劑大量丟入爐內及 承湯皿中，在承湯皿尚未滿前盡快用枯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。假設泄湯口流出的鎂湯量大，如同倒水，這時要立即翻開爐蓋丟入大量的覆 蓋劑及鎂錠，同時承湯皿

12、也放入鎂錠和大量的覆蓋劑，能丟多少就丟多少，這 時舀湯出來已失去時效性，不需再浪費時間。接著離開現場，從遠處監視其動 靜。同體積下鋁錠吸收的熱量比鎂高，因此，滅火時可考慮使用鋁錠取代鎂錠。6干砂不可用于熔爐內滅火。鎂合金錠熔化前的預熱由于溫度和存放及運輸過程中的相對溫度變化，鎂合金錠會吸收一定的水 分。鎂合金錠總會具有氣、裂紋和外表氧化，以上特征和水分有關。在熔化之 前把鎂合金錠預熱到150C以除去水分。鎂合金熔化、保溫及停爐1所有的清理工具和澆注杓子使用前必須在洗滌溶劑中洗滌，并預熱以除水汽，目視完全枯燥前方可使用，并且在入熔爐時緩慢放入。2所有溶劑都必須密封保存，并保持枯燥，含水量小于3%

13、3工作場地應經常保持枯燥、整潔、通風良好和道路暢通。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會釋放出水分，建議使 用耐火磚和特種水泥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。爐蓋不能冒煙5在添加鎂合金錠的和其它操作時，盡量減少爐蓋口的翻開時間。6停爐時，只有當坩堝內溫度低于 350 C以下時，才可關掉保護氣體。7對坩堝要定期檢查，防止坩堝裂紋和裂紋導致鎂液泄漏。8鎂合金燃燒時，嚴禁用水、二氧化碳或泡沫滅火劑滅火，這些物質 會催化鎂的燃燒并引起爆炸。嚴禁用砂子滅火，因為火勢相當大時，SiQ與Mg反響，放出大量的熱并促使鎂劇烈

14、燃燒。4.2 鎂合金壓鑄區的平安與防護由于溶化的鎂液易燃易爆，遇氧氣劇烈燃燒，遇水爆炸，遇鐵銹、有水分 的混凝土、含硅的耐火材料等均會劇烈反響，且一旦發生火災時難以撲滅，因 此，對其壓鑄成套裝備的性能、可靠性、平安性要求極高。一般情況下，鎂液 初始的小面積的起火尚能采取一些措施補救，一旦引起大火或蔓延、爆炸，那么 無法控制和補救，將會造成巨大的人員、財產傷亡損失。坩堝內層因鎂液的腐 蝕和SF6保護氣體的腐蝕也可能穿孔，穿孔后溶化的鎂液流出起火爆炸將造成 重大災害事故。夏季易造成高溫鎂合金液的飛箭傷人或爆炸起火事故。鎂合金壓鑄生產過程的要求1鎂合金壓鑄生產過程中，最重要的是保持現場的枯燥、干凈。

15、2壓鑄現場必須清潔，不允許有任何積水、油污存在，并要有良好的 通風、排氣條件。3鎂合金錠要存放在陰涼、枯燥、通風的庫房中，熔煉現場不宜存放 過多的鎂錠。4鎂合金的水口料、廢料也應放在不燃的容器內單獨存放。生產現場的廢料必須及時清理清掃，且應裝在枯燥的不燃容器內。5翻開鎂合金熔爐前應檢查各項電器、 儀表是否工作正常，氣管是否連 接完好，防止N2和SF6的泄漏。6加料前應檢查各開口是否密閉，料嘴、料筒是否配合恰當。加料后要 迅速蓋上加料口，防止空氣過多進入熔爐而引起氧化燃燒。7溶化鎂合金必須有氣體保護，不得將有雜質的鎂錠、鎂粉、鎂渣參加。 進入熔爐前的鎂錠和清渣工具必須枯燥、無油，至少預熱到150

16、C。8要常檢查沖頭，不能漏水，否那么可能發生爆炸和傷人。另外沖頭的冷 卻可用風冷，模具的加熱及冷卻一般用耐高溫油。9鎂合金壓鑄沖頭速度也比鋁合金壓鑄的高， 為防止飛料傷人，有時在 模具上分型面部位加裝飛料擋板。壓鑄時前后平安門一定要關閉，操作者嚴禁 站在分型面上。10模具上的脫模劑要吹干，否那么可能產生噴濺或傷人。11不能對料筒噴脫模劑，否那么可能產生噴濺和傷人。12打碴時，動作要快，防止汗水和異物掉入熔爐中，爐碴放入枯燥的 鐵桶后，要迅速灑上干硅沙覆蓋，以防止氧化燃燒。13壓鑄車間配置滅火器材，用于鎂合金的滅火劑有干沙、干粉滅火器、 這些滅火器材應放置在醒目的地方，便于現場緊急使用，對滅火器

17、材要經常檢 查。14鎂壓鑄時熔爐坩堝的腐蝕銹蝕是難以完全防止的，當發生坩堝破裂 泄露時，處理方法如下：首先要迅速切斷電源，穿戴防護用具，由泄液口的流 量判斷泄露程度，做出不同的處理。如果泄液口沒有鎂液流出，可立即將覆蓋 劑大量丟入爐中及盛液皿中，然后用枯燥的勺子從爐中舀出一些鎂液，接著放 入幾個預熱過的鎂錠，使坩堝內的鎂液盡快凝固；如果流出的鎂液不多，那么立 即將覆蓋劑大量丟入爐中及盛液皿中，在盛液皿尚未滿之前，盡快用勺子將爐 內的鎂液舀出一局部，然后連續丟入大量覆蓋劑及鎂錠，同時盛液皿中也要放 入大量覆蓋劑。此后盡快離開現場，從遠處觀察動靜。不過像這樣的事故很少 發生，關鍵是平時要按規定做好

18、熔爐的定期檢查及維護，以防患于未然。4.3 鎂合金機械加工區的平安要求與防護措施在機加工和處理鎂合金碎屑時，必須遵守以下規定：禁煙火、刀鋒利、碎屑厚、乳劑不停、切屑結束立退刀、不用水性切屑液、 清潔枯燥、通風良好、機臺無屑、廢料桶有蓋，下班清掉!滅火用沙和干粉，千 萬不能用水澆！!！4.4 鎂合金研磨區的平安要求與防護措施研磨產生鎂粉極易燃燒，對于相關設備和操作，必須認真考慮采取防火 和防止爆炸的措施禁煙火和火星、濕塵收集、常清理、電氣防爆、衣褲無袋、通風良好、機臺無屑、下班清掉!氯化鐵水溶液后埋掉。滅火用沙和干粉，千萬不能用水澆!！打磨、拋光、烤漆工序的平安要求與防護措施禁煙火和火星、場內無鐵具，及水帶入，清潔枯燥、吸塵、排風、照明防爆、 衣褲無袋、棉質口罩、平滑手套、濕式吸塵器裝戶外、5涼化鐵溶液來浸泡、氫氣逸出；烤漆工段無塵、涂層腐碳樹脂漆、滅火用沙和干粉，千萬不能用水澆!鎂合金熱處理平安要求與防護措施裝爐前工件清潔枯燥加除屑、爐膛內清潔、枯燥。同爐同料、按規操作、 溫度控制要嚴格、絕對禁止水滅火，火災發生先斷電。物資