Файл: Вяткин И.П. Рафинирование и литье первичного магния.pdf

Большая разница между плотностью магния и рту­ ти вызвала опасения по поводу значительной ликвации компонентов по высоте тигля. В связи с этим особое внимание уделялось тщательности перемешивания ком­ понентов сплава. При приготовлении и разливке было отобрано две пробы от жидкого сплава на определение содержания ртути: первая после загрузки всей лигату­ ры, вторая— после окончания разливки. Содержание в них ртути составляло 4,75 и 5,10%. Следует отметить, что обе эти пробы были отобраны с поверхности сплава и могут характеризовать лишь верхние слои сплава в тигле в различные моменты процесса. Забор сплава на­ сосом при разливке происходил из нижних слоев, что предсказывало большую концентрацию ртути в слитках, чем в отобранных пробах. Поверхности слитка, сопри­ касавшиеся с изложницей, были чистыми, с небольши­ ми неслитмнами, верхняя открытая поверхность слитков окислилась, поскольку окисную пленку после разливки не удаляли.

В табл. 48 приведены результаты определения содер­ жания ртути в слитках.

Из сравнения полученных результатов с количеством загруженной ртути (по расчету шихты, равной 7,4%) видно, что содержание ртути в слитке ниже на 0,7%- Причиной этого, по-видимому, является достаточно боль-

173

шая ликвация и концентрация ртути на дне тигля. Из табл. 48 также видно, что наибольшая разница меж­ ду максимальным и минимальным значениями ртути составляет 0,57% (без учета проб I—7 и II—4). Это сви­ детельствует о достаточно удовлетворительном переме­ шивании сплава в тигле, едва заметной тенденции к лик­ вации по высоте при затвердевании слитка и равномер­ ном содержании ртути в слитках. Низкое же содержа­ ние ртути (5,86 и 5,81%) в пробах № I—7 п II—4, вероятно, связано с интенсивным горением данных участ­ ков верхних поверхностей слитка из-за несвоевременной подачи сюда флюса после заливкіі сплава. Такой мо­ мент недостатка флюса и интенсивного горения слитков, наиболее удаленных от источника подачи флюса, зафик­ сирован во время разливки. Вероятно, интенсивное го­ рение сплава приводит к повышенному испарению рту­ ти и резкому уменьшению ее концентрации в сплаве.

Для создания безопасных условий эксперимента бы­ ли предусмотрены следующие меры: весь плавильно-раз­ ливочный комплекс помещен в стальной бокс, воздух из которого отсасывался мощным вентилятором; воздух от­ бирали из наиболее опасных мест — над тиглем и над изложницами.

Рабочий персонал, непосредственно осуществлявший загрузку лигатуры, перемешивание и разливку сплава, а также отбор проб и удаление слитков из изложницы, был одет в защитные комбинезоны со шланговыми про­ тивогазами.

В различные моменты процесса из разных зон цеха отбирали пробы воздуха на определение содержания в нем паров ртути. Результаты анализов атмосферы приведены в табл. 49.

Как видно из табл. 49, отобранные пробы могут ха­ рактеризовать весь процесс. Содержание ртути в атмо­ сфере над амальгаматором с лигатурой сразу после его вскрытия составляло 0,8670 мг/м3 (проба № I). По ме­ ре открывания амальгаматора содержание ртути возрас­ тало в несколько раз, что объясняется высокой темпера­ турой в этой зоне (над тиглем) и испарением поэтому ртути. Как и следовало ожидать, наибольшее ее содер­ жание наблюдалось в момент разливки сплава внутри бокса (9,0909 и 3,4850 мг/м3). Отбор проб сразу же пос­ ле разливки в различных зонах показал, что во время разливки нахождение персонала в 3 м от бокса совер-

174

Т а б л и ц а 49

шенно безопасно (проба № .5); значительно меньше нормы содержание ртути и непосредственно около бок­ са с наружной его стороны (пробы № 7 и 8). Невелико содержание ртути и внутри бокса над слитками во вре­ мя их охлаждения. Однако проба № 10, взятая над из­ ложницей сразу же после удаления слитков из нее, сви­ детельствует, что эта зона остается опасной в этот пе­ риод. Это подтверждается и пробой № 11, взятой через два часа после уборки бокса и равной 0,3812 мг/м3. Ин­ тересны данные, полученные через трое суток после раз­ ливки: во всех пяти пробах (№ 12—16) содержание рту­ ти в несколько раз (от 2 до 10) меньше предельно до­ пустимой нормы,

175

Проведенное 'промышленное опробование технологии открытой плавки и отливки слитков магниевортутного сплава по схеме тигель — насос — водоохлаждаемая из­ ложница свидетельствует о пригодности этой техноло­ гии для промышленного освоения. Установлены наибо­ лее опасные зоны и моменты процесса. Показано, что для полного исключения паров ртути в рабочем поме­ щении необходима полная герметизация зоны плавки и разливки сплава.

Г л а в а X ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

і. СПЕЦИФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАГНИЯ

Физико-химические свойства магния п магниевых сплавов таковы, что при работе с этими сплавами в жид­ ком и твердом их состоянии необходимо соблюдать спе­ циальные правила техники безопасности.

Магниевые сплавы при определенных условиях вос­ пламеняются вследствие высокой химической активно­ сти и большого сродства магния к кислороду.

В компактной форме — в чушках, слитках магний и магниевые сплавы при нормальной температуре прак­ тически неогнеопасны. Скорость окисления магния и сплавов, а также возможность их воспламенения воз­ растает с повышением температуры и уменьшением раз­ меров частиц, с увеличением поверхности соприкоснове­ ния частиц магния с окружающей средой.

Магний II его сплавы загораются при нагревании на воздухе выше температуры плавления. Горение магния сопровождается выделением большого количества теп­ ла по реакции

2M g+03= 2M g0+ 146,1 ккал._

При горении магния 'на воздухе достигается темпера­ тура 2850° С. Ниже приведена температура возможного загорания магния и его сплавов:

Сухая стружка магниевых сплавов в зависимости от состава воспламеняется при 400—500° С, Чистая сухая

176

растворим в воде. Предельно допустимая концентрация (ПДК) 10 мг/м3. При отравлении действует на дыха­ тельные пути, наблюдаются чихание, насморк, боль и стеснение в области груди, першение и царапание в гор­ ле, временная хрипота, затрудненное дыхание, слезоте­ чение, возможны бронхит, воспаление и даже отек лег­ ких. Первая помощь при отравлении этим газом — не­ медленное удаление из зараженной атмосферы, вдыхание

фильтрующий противогаз марки В и спецодежду.

Х л о р — газ желтовато-зеленого цвета с резким удуш­ ливым запахом. Легко растворяется в воде, лучше всего при 9—10° С. Легко сгущается в' темновато-зеленоватую жидкость. ПДК 1,00 мг/м3. Действует на дыхательные пути. При отравлениях им наблюдается сильный ка­ шель, спазм голосовой щели, чувство боли и стеснения в области груди, мокрота, иногда с примесью крови, одышка, общая слабость, тошнота, рвота, хрипота, жже­ ние и царапание в горле, насморк, чихание, слезотече­ ние. Средства защиты от отравления хлором: фильтру­ ющий противогаз марки В и соответствующая спец­ одежда.

М е т а л л ы . ( л е г и р у ю щ и е к о м п о н е н т ы )

А л ю м и н и й . В компактной форме алюминий не горит и не воспламеняется. Пыль (порошок) алюминия взры­ воопасна. Нижний предел взрываемости алюминиевой пыли 40—50 мг/л. ПДК пыли окиси алюминия и спла­ вов алюминия 2 мг/м3.

Ц и н к . Встречается в воздухе рабочих помещений в виде тумана везде, где нагрет выше его температуры плавления, равной 419° С. Окись цинка образуется при окислении паров цинка при 650° С и ниже, при этом по­ лучается тонкая суспензия с частицами величиной 0,3— 0,4 мкм. Вдыхание окиси цинка вызывает литейную ли­ хорадку. ПДК для окиси цинка составляет 5 мг/м3.

М а р г а н е ц . Встречается в воздухе при плавке спла­ вов, при измельчении и разливке. Наибольшую опас­ ность представляет вдыхание больших количеств пыли. При отравлении поражается центральная нервная систе­ ма. ПДК составляет 0,3 мг/м3 в пересчете на двуокись марганца. Средства защиты от отравления марганцем — противопылевые респираторы типа ЦІБ-1 («лепесток»)

178

Или ШБ-2, при большой концентрации пыли — промыш­ ленный противогаз с коробкой Б КФ и фильтром.

Л и т и й . При введении лития в магний возможно об­ разование окиси лития и ее гидрата. При отравлении литием происходит поражение желудочно-кишечного тракта, почек и центральной нервной системы. ПДК гид­ рида лития 0,025 мг/м3. Литий надо хранить в керосине либо парафине. Промышленный противогаз марки «В» при приготовлении и разливке магнневолитиевых спла­ вов не предохраняет человека от проникновения соеди­ нений лития в органы дыхания.

К а д м и й . Особенность кадмия — его сравнительно низкая температура кипения, равная 767° С. При дости­ жении этой температуры над магниевыми сплавами, со­ держащими кадмий, образуются желтовато-коричневые пары. При плавлении кадмия возможно отравление его окисью. Поскольку окись кадмия не имеет запаха и не оказывает непосредственного раздражающего действия на организм, она особенно опасна. Все соединения кад­ мия ядовиты (пыль, туман, пары, дым). Признаками от­ равления являются раздражение слизистых оболочек, слабость, повышение температуры. ПДК окиси кад­

организм при вдыхании загрязненного воздуха. Необхо­ димо соблюдать правила безопасной работы с радиоак­ тивными металлами. Работу надо выполнять в изолиро­ ванном помещении на максимально герметизированном оборудовании при мощной общей и местной вентиляции. ПДК тория 0,05 мг/м3.

Б е р и л л и й . Пыль бериллия и его окиси встречаются в атмосфере цехов, где плавят и разливают сплавы, в со­ став которых вводят соединения бериллия. Металличе­ ский бериллий и его соли ядовиты. Степень отравления соединениями бериллия зависит от степени их дисперс­ ности: более дисперсные частицы (дымы или пары) бо­ лее ядовиты и ведут к поражениям глубоких дыхатель­ ных путей, меиее дисперсные — преимущественно дейст­ вуют на верхние дыхательные пути и кожу. ПДК берил­ лия и его тсоединений 0,001 мг/м3. Индивидуальным защитным средством от бериллия является противопылевый респиратор ШБ-1 («лепесток»). При концентрациях