Техника безопасности при плавке магния
|
При горении магния и его сплавов на воздухе развивается температура до 3000°, причем скорость горения пропорциональна суммарной поверхности частиц металла. Поэтому магниевая стружка, опилки или пыль сгорают во много раз быстрее компактного металла и воспламенение их может происходить со взрывом. Наиболее взрывоопасной является магниевая пыль во взвешенном состоянии. Взрывной характер воспламенения объясняется мгновенным тепловым расширением газов, вызывающим сильное увеличение давления. По данным исследований ВАМИ, чистая сухая пыль магния и его сплавов воспламеняется при 420—440°. Минимальная взрывоопасная концентрация пыли 20—25 мг/л. Компактный магний и его сплавы при комнатной температуре реагируют с водой медленно. Жидкий магний разлагает воду со взрывом. Взрыв происходит вследствие мгновенного испарения и разложения воды и быстрого расширения образующихся газов. При этом сила взрыва усиливается воспламенением гремучей смеси, которую образует выделяющийся водород с кислородом воздуха. Влажная магниевая пыль воспламеняется легче, чем сухая, и сила ее взрыва значительно больше, чем сухой пыли. Влажная магниевая пыль воспламеняется при 360—420°, причем возможно ее самовоспламенение. Для предупреждения возгорания магния применяются такие материалы, которые создают либо твердую или жидкую пленку, либо инертную газообразную прослойку, изолирующую металл от контакта с воздухом. К первым относятся фтористые соли и борная кислота, ко вторым — аргон, соединения, разлагающиеся с выделением аммиака, и др. Для защитной цели могут применяться пары серы, которые действуют комбинированно: образуют на поверхности металла пленку из MgS и защитную прослойку из пара SO2. Подобная защита создается специальной фтористой присадкой, имеющей в своем составе аммоний. Фтор образует с магнием пленку фтористого магния, а из аммония выделяется аммиак, создающий газообразную прослойку. Универсальным средством для тушения горящего магния и его сплавов являются сухие молотые флюсы, применяемые при его плавке. Ввиду сильной гигроскопичности флюсов они должны храниться в герметичной таре. Влажные флюсы для тушения магния недопустимы. Для тушения небольших очагов горения можно применять: сухой песок, сухой порошок графита, сухой магнезит или доломит в порошке, тяжелое минеральное масло, фтористую присадку, формовочную землю для магниевого литья. Применение песка при значительных очагах горения (десятки килограммов металла) и тушение им расплавленного магния в тигле или в шахте печи запрещается, так как может начаться реакция между магнием и кремнеземом со значительным выделением тепла. На предупреждение возможности загорания магния, выброса его или взрыва должно быть обращено особое внимание при плавке и разливке магния. К числу важнейших мер по технике безопасности относится наблюдение за тиглем, в котором ведут плавку или рафинирование магния. Постепенное окисление стального тигля, неизбежное вследствие его эксплуатации, может привести к прогоранию с образованием сквозного отверстия и попаданию расплавленного металла в шахту печи или на пол помещения. Поэтому важно строго соблюдать все правила, относящиеся к эксплуатации тиглей. Они должны изготавливаться из соответствующих сортов малоуглеродистой стали, не содержащих никеля или с минимальным содержанием его. Толщина стенок должна быть не ниже допустимых правилами эксплуатации. В сварных тиглях сварочный шов должен быть тщательно проверен, чтобы не допустить трещин. Новые тигли до плавки в них магния должны испытываться согласно инструкциям. Литые тигли следует контролировать через каждые 48—72 час. работы, а после утонения стенок или днища — через 24 часа. Сварные тигли необходимо контролировать после каждой плавки. Выброс магния из тигля происходит при погружении в него холодных или влажных предметов. Поэтому весь плавильный и разливочный инструмент, а также загружаемый для плавки металл должен быть не только сухим, но и обязательно очищенным и подогретым до 120—150°. То же относится к изложницам, в которые заливается металл. Перед разливкой металла их следует очищать от остатков флюса и грязи и подогревать. Для уменьшения опасности взрывов и разбрызгивания случайно пролитого горящего металла необходимо исключить возможность появления воды и сырости в местах плавки и разливки магния и его сплавов. Для обеспечения безопасности при работе с магнием и его сплавами важно иметь четкие инструкции в производственных цехах и обучать правилам техники безопасности обслуживающий персонал. |
