鎂合金冶煉運行與安全生產

由于鎂合金液體容易氧化, 表面形成的氧化膜松動, 密度系數α僅為 0.79, 這并不妨礙合金繼續(xù)氧化。鎂合金液體與大氣中的氧、水蒸氣和氮氣反應, 形成難熔氧化鎂、Mg3N2 等未在鎂液中熔化的化合物, 并與模具混合形成 "氧化渣"。因此, 在熔化合金時防止氧化是非常重要的。鎂合金熔體保護的主要方法有兩種, 即助焊劑和氣體保護。

使用保護性助焊劑熔煉通常會帶來以下問題: (1) 氯化物和氟鹽在高溫下揮發(fā), 產生 HCl、Cl2、HF 等有毒氣體;(2) 由于助焊劑密度高, 一些通量可能伴隨著鎂液體混入模具中, 引起 "助焊劑渣";(3) 助焊劑揮發(fā)產生的氣體可能滲入合金液體, 在使用材料過程中成為腐蝕源, 加速材料的腐蝕, 降低使用壽命。

目前, 大多數制造商使用氣體保護, 即使用兩四種干 SF6、N2、CO2 和 SO2 氣體的混合物, 在鎂合金鍍液表面形成致密的連續(xù)膜, 以防止鎂合金液體的氧化。SF6 不是一種有毒氣體, 但其對地球的溫室效應是二氧化碳的 24, 000倍, 而鎂工業(yè)的 SF6 劑量占世界總使用量的 7% (1996年)。今后, 它將不可避免地限制其使用, 甚至停止使用, 但它還沒有找到合適的替代 SF6 的方法。研究表明, 在熔池表面噴灑硫磺粉形成的 SO2 對鎂合金溶液有保護作用。

鎂合金壓鑄件生產的危險主要是由于加工過程中的缺陷和掩埋后的缺陷造成的。據日本統(tǒng)計, 鎂合金生產所造成的危險壓鑄零件, 冶煉占 25%, 鑄件占 10%, 加工占 39%, 儲存和浪費占 16%, 電力占 3%,其他人占7%。顯然, 加工和后處理的風險是壓鑄工藝的三到四倍以上。在加工過程中, 無論是噴砂、車削、銑削、拋光等, 都不可避免地產生鎂粉塵和火花。例如, 工廠里的鳳凰含量很低, 空氣中鎂塵的濃度太大, 一旦火花與空氣或鎂的地面接觸, 輕燒, 和重爆炸。因此, 除塵器必須安裝在工廠內, 并配備防火砂和防火設施。