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镁及镁合金讲义(洛阳安环师版)


一、镁(Magnesium)的定义
1、1828年被发现的银白色轻金属,无磁性。 2、原子数12,化学代号为Mg,电子结构为2-8-2,为六方最密 堆积晶体结构。 3、熔点为650℃,沸点为1107℃(2024.6° F)。
4、为地壳第六 丰富之金属元素,为 海水中排名第三之金 属元素,也为地表含 量第三之常用金属元 素。 5、工业生产镁 始于1886年的德国, 1990年全世界生产 235万公吨。 6、最主要的用 途为:铝合金元素添 加,钢铁脱硫及除氧 剂,以及制造镁合金。
(6) 胶制围裙、套袖、长统胶鞋 (配置)。
(7) 布手套、线手套、刷胶手套。 铝镁板带厂
镁及镁合金生产事故案例剖析
镁及镁合金生产只是近几年方显发展劲头,其猛劲主要在汽车、 自行车、旅游用品等领域发展迅速;也主要是压铸件工艺的提升, 其设备装机水平的提高而提高。而真正意义上的安全生产技术提 升,缺乏科研数据的支撑,生产经验的支撑,技术研发领域的支 撑,以及市场调节的支撑,人才储备的支撑,技术手段的支撑, 因为我们在镁及镁合金安全生产领域的技术标准几乎为“零”。 务须讳言,在镁及镁合金领域,我们谈不上安全生产。(中国第 一家镁及镁合金板生产厂家其产能从过去的500t/年;降低到目前 的50t/年,其熔炼、铸造工艺在其最后一次镁爆炸事故后,已经 停产20年) 50年以前镁及镁合金生产产品主要应用于军用,航天、飞机、导 弹等军工领域。镁及镁合金安全生产,恰恰与工艺技术紧密相关, 与设备装机水平息息相关;这种融合的越“神秘”,保密成分就 越浓,所以安全生产标准和防护措施就难以出台,相关资料显示: 为了维护国家、地区及行业的安全与利益,世界各国、各行业以 及国际性标准化组织都组织了相应的机构来研究安全标准。具不 完全统计,由中国、欧盟、美国、英国、德国相关组织制定的与 镁及镁合金安全作业技术有关的机械安全技术标准就有37项。这 个数据的显示,恰恰没有(前苏联)数据,我们的镁及镁合金生 产数据是从(前苏联)拿来的,据说:当时为了尽快赶超英美大 国,(我们的前辈用一年八个月学习到的【前苏联】生产技术数 据),其安全生产标准只是一个“捎带”,没有安全生产数据支 撑,没有安全生产理念,从以下(一号信箱)企业发生的镁及镁 合金爆炸事故案例剖析,我们在镁及镁合金安全生产领域的技术 标准我们真是“一无所有”。
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镁及镁合金生产事故案例
相关报道:镁及镁 合金的燃烧与爆炸是镁 产业中的的重要安全隐 患。来自北美地区健康 安全分委会对新闻媒体 已报道的关于镁金属引 起的火灾和爆炸而造成 的事故调查,该项调查 报告记录了64宗北美地 区被报道的事故,既包 括少见的关于数吨镁金 属燃烧的巨大事故的电 视新闻报到,也包括了 在汽车发生撞击时,汽 车零部件发生燃烧的事 故的报道。在64宗事故 报道中,重大安全事故 有17例,占事故比例的 26.6%。 铝镁板带厂
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西方国家镁合金的需求每年大概在16万吨, 其压铸件占到全部需求量的34%。镁合金压铸 件需求的强势,主要是欧洲在2011年推出了多 款汽车,其在设计时都增加了对镁合金的应用。 例如:宝马6系列汽车发布了镁合金发动机壳体, 戴姆勒克莱斯勒公司发布的7档镁合金变速箱壳 体。由于这些汽车都已批量生产,使镁合金需求 量巨大。如今国际上主要汽车零部件制造商正在 大力开发新型的镁合金的零部件,以替代铝合金 和钢的部件,在世界范围内石油危机的情况下, 来为汽车、火车、等交通工具减重、降耗。
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(一号信箱)企业是我国“一五”期间兴建的156项重点建设工 程之一,坐落在历史文化名城,1954年开始筹建,1965年全面投 产。其所有的工业参数都是(前苏联参数的几分之几),我们并 未拿到准确数据、以后的数据都是我们摸索和实践的数据。这些 数据也只是工艺数据,安全生产数据仍然没有准确的数据标准, 事故自然在所难免。 镁及镁合金生产事故的相关报道相对比较少,信息封锁是一方面, 另一个方面。一般都是军工供应厂家,带有技术机密资料的“色 彩”,国外估计也进行“新闻封锁”,机密色彩越浓厚;安全生 产技术更难于超越,安全生产标准更是难于形成文件的文件。
一、《铝镁粉加工粉尘防爆安全规程》(GB 17269—2003)适 用于铝镁粉加工企业(车间)。铝镁制品机加工作业场所的积尘清 扫等可参照执行该规程。
二、目前,没有专门针对铝镁制品机加工作业场所粉尘防爆的国家 标准和行业标准。《粉尘防爆安全规程》(GB 15577-2007)、 《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》(GB/T 17919-2008) 等标准适用于铝镁制品机加工作业场所。
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我们的前辈……….
“宁肯少活二十年,拼命也要拿下大油田。”
镁很美, 但是、 美需要 呵护!
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二、镁及镁合金性质 1、纯镁熔点:650℃ 2、纯镁熔解热:0.37MJ/kg 3、纯镁蒸发热:5.25M 4、纯镁燃烧热:25MJ/K kg 5、纯镁比热:固态(400℃)为1.2KJ/K kg,液态(800℃)为1.4KJ/K kg 6、纯镁密度:固态(20℃)为1.74kg/dm3, 液态(700 ℃)为1.58kg/dm3 7、镁合金AZ91密度:1.8kg/dm3 8、镁合金AZ91熔解范围:598℃~430℃
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镁合金生产特点与事故案例
纯镁的熔点:648.9℃;沸点:1090℃;燃点目前国 内没有权威资料定论,也验证了我们在镁及镁合金技术 创新和研发能力的差距。镁在熔融状态时,易燃,易爆、 并在燃烧过程中放出大量的热,其温度可达2800~ 3000℃。镁合金碎屑极易燃烧(用火柴就可以点燃) 尤其带粉尘的碎屑遇到火星就可以引起燃烧或爆炸。潮 湿的镁尘及碎屑能够自燃。 镁及其合金随成分及状态不 同,其燃点为400~530℃,沸点为1108℃,镁的氧 化生产热为146卡/克原子,按理论计算,100克镁的 燃烧(即氧化)生产热即为600卡,因此,发生爆炸时, 威力可想而知。(1卡=4.2焦耳;1卡表示1克水升高 1℃所需的热能) 由于镁及镁合金的特殊化学性质,镁极易氧化,如果在 熔炼铸造过程中采取的安全技术措施不当,当反应激烈 时有燃烧和爆炸的危险,存在着较大的安全隐患,随时 可以酿成重大的安全事故。
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镁及镁合金技术 的广泛应用,它正影 响着人类生活的方方 面面,减轻重量、降 低能耗,减少环境污 染,对全球工业的可 持续发展和循环经济 起到了极大的推动作 用。 然而,辩证法告 诉我们,事物总是一分 为二的,凡事“有一 利必有一弊”。人们 在分享镁及镁合金合 技术给人类生活带来 极大便利的同时,也 不得不面临着安全、 环境问题的严峻考验。
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镁及镁合金防腐、氧化生产场所员工必须配备下列各项个人防护装备
(1) 夏季工作服为柞蚕丝面料工 作服,冬季为涤纶面料工作服, 有固定式淋浴室和冲眼器;每天 工作完毕必须洗澡一次;配置凡 士林油。女性月经期停止工作。 (2) 安全帽; (3) 4防安全鞋(zr—阻燃耐高 温)、(sj—耐酸碱)、(cc— 防刺穿)、(fz—防砸(1-5 级); (4) 防毒口罩, 必要时应备有防 毒面罩; (5) 全棉围脖两条。
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1975年9月25日01.02分(一号信箱) 四车间4t镁合金反射炉在81熔次铸造过 程中,突然发生爆炸,爆炸发生在内流 槽根部的下面,流槽下面存在有一定压 力的气体造成的,(当时是根据内流槽 根部下面的爆炸坑来判断事故的主要原 因的)。此次镁炉爆炸事故,造成三人 死亡,两人重伤的重大事故。当时事故 惊动了军工高层,为了及时抢救伤员, 次日下午,动用了军用直升飞机抢救伤 员;这起事故也是目前国内(内部)记 载的镁合金熔铸工艺最大的一次镁及镁 合金生产爆炸事 毛料工作服,至少2层布,穿着的衣服不 要有褶折,不要有开口的口袋,工作服易于脱 下,(禁用各类拉锁式工作服),穿着的衣服 最好在二氨化硫中浸润处理过,使之能阻燃防 火;
(2) 安全帽; (3) 可架在头盔之防护面罩; (4) 有侧面防护的护目镜; (5) 隔热手套或皮手套; (6) 防火衣裤及防火鞋(耐热700℃以上)应急 用; (7) 易于脱下的安全鞋(zr—阻燃耐高温); (8) 防毒口罩, 必要时应备有防毒面罩; (9) 耳罩、耳塞; (10) 全棉围脖两条。
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镁及镁合金的市场应用发展前景
镁及镁合金技术的应用与需求在全球发展迅猛。在2012年第69届国际镁业 大会上,澳大利亚咨询公司lark&Marron(C&M)发布全球镁需求量预测数据: 全球镁需求量将以平均每年6.6%的速度增长,到2016年达到95万吨,需求 增长主要来自铝镁合金和汽车压铸领域。 2012年全球镁需求量将比2011年增长7.5%达到74.5万吨,其中铝镁合金对 镁的需求同比将增长14%达到28万吨,汽车压铸件对镁需求将增长10%达到 21万吨。
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镁及镁合金安全生产讲义
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(国发【2006】24号)《国务院关于 全面加强应急管理工作的意见》、(豫 政【2004】29号)河南省人民政府贯 彻落实国务院进一步加强安全生产工作 决定的实施意见》
根据(GB6442-86)《企业职工伤亡事故调查分析 规则》 根据《河南省人民政府安全生产委员会办公室关 于深入开展铝镁制品机加工企业安全生产专项治 理的通知》的通知(洛安委办【2012】54号)、 及国务院安全生产委员会办公室【安委办(2012) 38号】文件,以及【豫安委办(2012)39号】文 件精神
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幸福是一棵绿树,安全是沃土。
由于镁合金具有比强度高、导热导 环保工作是只 电性、电磁屏蔽性、阻尼减震性及 环境相容性等优点,被誉为“21世 有投入没有产出的 纪绿色工程材料”。但是,由于镁 合金的特殊化学性质,镁极易氧化, “消耗品”„ 镁材表面防腐处理也是镁合金生产 过程中的重要工序,目前镁的表面 处理仍为旧的氧化上色方式,不可 避免地产生大量含Cr6+的剧毒废液, 对环境污染较大,是国家严格控制 排放的第一类污染物。 相关资料显示:目前许多厂家采取 的镀铬工艺还是陈旧的重铬酸钾 (K2Cr2O7)、硫酸胺〔(NH4)2SO4〕、 铬酐(CrO3)、冰醋酸、硝酸钠 (NaNO3)配方;储存在氧化上色 槽、光亮槽及漂浮水槽等槽体的铬 酐含Cr(Ⅵ)浓度在200-300mg /L之间。
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