摘要：介紹了鎂合金的危害及防護原理,對鎂合金壓鑄過程中的個人防護、熔煉安全、壓鑄安全做了說明，介紹了鎂合金壓鑄廠房布置要點及一般鎂合金安全事故處理的程序及方法。

　　近年來，鎂合金壓鑄在國內(nèi)發(fā)展很快，但是由于鎂合金有別于鋅、鋁合金，性質(zhì)比較活潑，易燃易爆，且國內(nèi)大多廠家對鎂合金壓鑄的經(jīng)驗不多，尤其是在安全方面。因此，在進入鎂合金壓鑄之前有所顧慮。本文試從人、設(shè)備、廠房布置及事故處理幾方面總結(jié)鎂合金壓鑄安全方面的一般程序及方法。

　　1、鎂合金的危害及防護原理

　　鎂在高溫下可與多種物質(zhì)發(fā)生放熱反應(yīng)。

　　鎂在高溫下與氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成MgO，并有白光及熱量產(chǎn)生。

　　2Mg+O₂=2MgO

　　鎂在高溫下與水發(fā)生反應(yīng)，生成氫氣，同時產(chǎn)生氫爆。

　　Mg+H₂O=MgO+H₂ 2H₂+O₂=2H₂O

　　鎂與鐵銹在高溫下發(fā)生反應(yīng)，并產(chǎn)生大量的熱

　　3Mg+Fe₂O₃=3 MgO+2Fe

　　但在常溫下，鎂是安全的，與水和氧氣也不會發(fā)生反應(yīng)。傳統(tǒng)上，鎂合金壓鑄在熔煉時采用覆蓋劑覆蓋在鎂液表面，但這種方法影響鎂液的質(zhì)量，易產(chǎn)生夾渣，現(xiàn)在已很少采用。現(xiàn)在的鎂合金壓鑄一般采用SF6\CO2\N2氣體保護。保護的機理是在鎂液表面形成一層連續(xù)的致密保護膜，阻止鎂液與氧氣的接觸和進一步氧化。因此，鎂合金的防護要點即是阻止鎂在高溫下與含氧物質(zhì)，如氧氣、水、鐵銹的接觸。

　　2、壓鑄生產(chǎn)安全

　　2.1、鎂合金壓鑄過程中的安全涉及個人防護、熔煉安全、壓鑄安全。作業(yè)者的個人防護是從事鎂合金壓鑄的基本條件，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

　?。?） 安全帽

　?。?） 防護面罩

　?。?） 隔熱石棉手套

　?。?） 防火衣褲（耐熱700℃以上）

　?。?） 安全鞋

　　操作人員在進行作業(yè)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(yè)區(qū)域，不能進行操作。

　　2.2、鎂合金的熔煉是生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，也是鎂合金壓鑄中安全的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。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(jié)構(gòu)的設(shè)計，當內(nèi)層坩鍋破裂時，鎂液可流到內(nèi)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(jīng)常檢查爐子有無銹蝕，如有銹蝕應(yīng)及時清理．坩鍋使用前必須經(jīng)過煤油滲透及X射線檢驗，證明沒有缺陷才能使用。坩鍋每半年至少要吊出爐外全面檢查一次，當壁厚為原來一半時，停止使用。小的孔洞及銹蝕可以清理后補焊使用，不過一定要經(jīng)過檢查。鎂壓鑄時熔爐鎂液面隨加料周期少量升降，液面與坩鍋壁面的交界上方受到高溫鎂液和SF6保護氣體的輪番浸蝕腐蝕，易于發(fā)生腐蝕斑坑，應(yīng)注意定期檢查并及時清理補焊；操作中還要注意控制好SF6的濃度，濃度過高會使坩鍋迅速腐蝕。鎂錠在投入熔爐前，一定要預(yù)熱到150℃以上,以便去除濕氣，使用的料勺等工具，也要預(yù)熱到150℃以上。熔爐旁要備一有蓋的裝渣箱，從熔爐里面舀出來的料渣。要放到容器內(nèi)，并馬上蓋上密封。熔化現(xiàn)場一般要始終保持有一瓶混和保護氣，以備突然停電或其它突發(fā)事件時急用。

　　2.3、鎂合金壓鑄生產(chǎn)過程中，最重要的是保持現(xiàn)場的干燥、干凈。每次開機前應(yīng)將模具預(yù)熱到150℃以上，噴涂時不要噴涂過多的涂料，以免型腔內(nèi)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，如果用水冷，要經(jīng)常檢查管路接口，避免漏水。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，壓鑄時前后安全門一定要關(guān)閉，操作者嚴禁站在分型面上。生產(chǎn)現(xiàn)場的廢料必須及時清理，可以裝在干燥的不燃容器內(nèi)。飛料及粉塵也要及時清理。從各國鎂壓鑄工廠以往實際所發(fā)生的起火事故來看，50%以上均由鎂粉塵、廢料的處理如清理和存放問題所導(dǎo)致，部分發(fā)生在加工環(huán)節(jié)，在熔煉環(huán)節(jié)產(chǎn)生的事故約占10%左右。

　　3、廠房布置及事故處理

　　鎂合金壓鑄車間除和普通壓鑄車間一樣要求通風良好外，還對防火、防水有更嚴格的要求。車間建筑要用不可燃材料建成，地板的材料也要不吸水、耐熱。屋頂抽風機不要設(shè)置在熔化爐的上方附近，以防漏雨。壓鑄現(xiàn)場必須清潔，不允許有任何積水、油污存在，并有良好的通風、排氣條件。鎂合金錠要存放在陰涼、干燥、通風的庫房中，熔煉現(xiàn)場不宜存放過多的鎂錠。鎂合金的水口料、廢料也應(yīng)放在不燃的容器內(nèi)單獨存放。壓鑄機主機及熔爐的電力、燃料、冷卻水、氣體等供給應(yīng)有遠端控制，以備意外發(fā)生時可以關(guān)掉。如果打磨區(qū)設(shè)置在車間內(nèi)，一般要配置濕式吸塵器。車間應(yīng)劃出緊急通道并隨時保證暢通。

　　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(yīng)放置在醒目的地方且便于現(xiàn)場緊急使用，干沙及覆蓋劑要存放在容器內(nèi)預(yù)防潮濕，并要經(jīng)常檢查。鎂合金由于在燃燒時有耀眼的白光， 以及有煙產(chǎn)生，看似可怕，其實鎂合金的燃燒熱只有汽油的一半。如果是現(xiàn)場有少量的鎂燃燒，可迅速鏟起，放入集渣箱內(nèi)蓋起，或者轉(zhuǎn)移至空曠地方。如果鎂液流散或無法鏟起，則迅速灑干沙或覆蓋劑覆蓋，要均勻地灑在燃燒的鎂上。當發(fā)現(xiàn)鎂合金爐內(nèi)有白煙時，可加大保護氣體SF6的流量，清理液面的氧化渣，如果仍不能制止，可投入幾錠預(yù)熱過的鎂錠，以迅速降低鎂液溫度。當發(fā)現(xiàn)鎂液面燃燒時，要迅速關(guān)閉加熱系統(tǒng)，同時加大保護氣體SF6的流量，并在鎂液表面灑入覆蓋劑。D級滅火器非在必要時盡量不用，因為其價格昂貴且加壓的氣體容易把火吹散。爐外的鎂合金滅火大多采用干砂覆蓋撲滅較好。

　　鎂壓鑄時熔爐坩鍋的腐蝕銹蝕是難以完全避免的，萬一發(fā)生坩鍋破裂泄漏的時處理方法如下：當發(fā)現(xiàn)坩鍋泄漏時，要沉著，首先要迅速切斷電源，然后穿戴防護用具，由泄湯口的流量判斷泄漏程度，作出不同的處理。如果泄湯口沒有鎂液流出，可立即將覆蓋劑大量丟入爐中及盛湯皿中，然后用干燥的勺子從爐中舀出一些鎂液，接著放入幾錠預(yù)熱過的鎂錠，使坩鍋內(nèi)的鎂液盡快凝固；如果流出的鎂液不多，則立即將覆蓋劑大量丟入爐中及盛湯皿中，在盛湯皿尚未滿之前盡快用勺子將爐內(nèi)的鎂液舀出一部份，然后連續(xù)丟入鎂錠，使鎂液快速凝固；如果流出的鎂量大，這時要立刻打開爐蓋丟入大量覆蓋劑及鎂錠，同時盛湯皿中也要放入大量覆蓋劑。接著離開現(xiàn)場，從遠處觀察動靜。不過象這樣的事故很少發(fā)生，關(guān)鍵是要平時按規(guī)定做好熔爐的定期的檢查及維護，確保防患于未然。

　　4、結(jié)語

　　鎂合金壓鑄比鋅、鋁合金潛在的危險大些，但只要按照正確的操作規(guī)范作業(yè)，安全問題就不是影響鎂合金壓鑄發(fā)展的關(guān)鍵。鎂合金壓鑄生產(chǎn)中的安全要點是保持現(xiàn)場的干燥、干凈，嚴格按照正確的操作規(guī)范作業(yè)并妥善處理壓鑄及后加工產(chǎn)生的粉塵、切屑、廢料等。使現(xiàn)場作業(yè)人員受到良好安全作業(yè)訓練，并切記不可用水及普通滅火器來撲滅鎂合金起火。從生產(chǎn)實踐來看，力勁公司的多條鎂合金壓鑄生產(chǎn)線在國內(nèi)使用以來，均能順利生產(chǎn)，未有任何安全事故發(fā)生。