铝水爆炸”威力为何如此大?

高温铝液泄漏遇水发生爆炸,是铝加工(深井铸造)工艺中最易造成群死群伤的隐患,“铝水爆炸”为何具有如此大的威力?

物理爆炸:熔融铝液中存储大量热能因变形和碎化而快速释放,转化为冲击波能、机械能、光能、声能等能量形式。

化学爆炸:因为大量的高温铝液瞬间泄漏在相对狭小的冷却水池表面,高温铝液与冷却水产生化学反应,反应方程式为:2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂。据专家介绍,“铝水爆炸”包含物理过程和化学过程。熔融铝液和水接触之后,由于巨大的温差以及水的沸点远低于熔融铝的温度,水温迅速达到沸点以上,并进入一种过热状态,水瞬间蒸发为气体,体积膨胀1000多倍。特别在铸井狭小的空间条件下,会形成一定幅值的压力波,膨胀产生能量,爆炸也就发生了。专家指出,蒸汽爆炸即物理爆炸的威力并不大,最主要的伤害来自之后的化学爆炸。铝是一种化学反应非常活跃的金属元素,熔融铝与水或空气中的氧发生化学反应,会释放出巨大的能量,尤其是在井坑这样相对封闭的空间内,爆炸威力会进一步放大。

“铝7条”

1.固定式熔炼炉铝水出口未设置机械锁紧装置;倾动式熔炼炉控制系统未与铸造系统联锁,未实现自动控流;

2.固定式熔炼炉高温铝水出口和流槽接口位置未配置液位传感器和报警装置,液位传感器未与流槽上的快速切断阀和紧急排放阀实现联锁;

3.存放铝锭的地面潮湿,熔炼炉、保温炉及铸造等作业场所存在非生产性积水或存放易燃易爆物品;

4.深井铸造结晶器的冷却水系统未配置进出水温度、进水压力、进水流量监测和报警装置;监测和报警装置未与流槽上的快速切断阀和紧急排放阀实现联锁,未与倾动式熔炼炉控制系统联锁;

5.铝水铸造流程未规范设置紧急排放或应急储存设施;

6.钢丝卷扬系统引锭盘托架钢丝绳未定期检查和更换,卷扬系统未设置应急电源;液压铸造系统未设置手动泄压系统;

7.铸造车间现场未严格控制人数,未控制非生产人员进入。


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