目前,使用高速气流磨生产超微粉是一种常用的方法,但在使用过程中存在许多安全问题,不够重视,不利于操作人员的人身健康和安全。
因此,有必要了解其工作原理,找出安全隐患,深入开展安全防护和管理。通过安装在研磨室周围的高速喷嘴,利用压缩空气的压力能在研磨室内形成超音速气流轨迹。这种高速喷射气流使粉末受到冲击、剪切和压缩力的影响,粉末相互摩擦。当外应力大于粒子本身的内应力时,可以达到研磨的目的。由于离心力的作用,研磨室可以达到粉末分级的作用。根据高速气流研磨样品的工作原理和实际操作经验,发现破碎过程中涉及的主要安全问题是粉尘危害。根据相关数据,高速气流磨的研磨极限为0.5μm左右。
原因是研磨过程是粉末颗粒在外力作用下内部缺陷扩展的结果。在研磨初期,颗粒内原有的微裂纹在应力作用下膨胀,裂纹尺寸大,临界应力小,研磨效果最明显。随着研磨过程的进行,粉末颗粒越来越细,颗粒内的裂纹或结构缺陷越来越小,导致裂纹扩展所需的应力越来越大,研磨难度增加,研磨效率降低,颗粒细化趋势达到极限。超微粉尘的粒度和浓度不同,沉积在呼吸系统各部位的速度和部位也不同。一般直径在100μm上述尘粒在空气中迅速沉降,对人体健康无害。10μm上述尘粒在呼吸道外被堵塞,5μm~10μm当粉尘颗粒通过鼻腔、气管和上呼吸道时,大部分被这些气管的毛发和分泌粘液堵塞,通过咳嗽、打喷嚏等保护反射排出。小于5μm尘粒会深入并留在肺泡中(部分0.4μm呼气时可排出以下灰尘)。灰尘越细,在空气中停留的时间越长,被吸入的机会就越多。粉尘越细,表面积越大,人体内的化学活性越强,对肺的纤维化作用越明显。
同时,细粉尘具有很强的吸附能力。如果粉尘周围有有害气体、液体和金属元素,可以吸附在细粉尘上,带入肺部,从而促进急慢性病的发生。高速气流磨样获得的粉尘粒径绝大多数为5μm以下,而5μm以下粉尘对人体危害最大,因此,使用高速气流磨样,操作者患尘肺职业病的几率会显著增加。
其次,粉尘大规模分散在空气中形成粉尘云后,可能会发生粉尘爆炸。由于高速气流研磨过程中未捕获的粉尘颗粒具有适当的粒径和分布状态,一般粒径小于5μm,空气分散稳定性好,易达爆炸极限。如果在这些粒子周围有足够助燃空气,并具备其最小点火能,那么就容易发生粉尘爆炸。而且,局部粉尘云爆炸产生的冲击波使大量沉积粉尘飞扬并与空气混合,可能形成二次爆炸。由于粉尘爆炸能量大,破坏严重,爆发时间短,容易引起不完全燃烧,产生大量一氧化碳气体,中毒人员。
因此,粉尘爆炸的后果也是极其严重的。超微粉尘防治措施过滤除尘设备。高速气流磨产生的呼吸粉尘:采用泡沫除尘、润湿剂除尘、超声雾化技术、复合滤袋除尘、折叠除尘袋、宽间距静电除尘、除尘效果好。对于粉尘爆炸:应采用湿法除尘,减少过细粉尘泄漏,通过水蒸气覆盖降低氧浓度,降低粉尘表面能量,降低粉尘爆炸概率。从价格上看,应采用湿法除尘。组合除尘应考虑除尘的整体性能。防护措施。除采用除尘设备除尘外,个体防护对呼吸粉尘的防治也同样重要。由于经济等原因,国内个人防护措施主要是佩戴口罩。口罩的核心是过滤材料。当呼吸粉尘通过过滤材料时,主要通过扩散和惯性沉降而堵塞和粘附。口罩的选择应符合人机工程学的原理。除了选择无毒、无味、抗拉强度一定的性能外,还应注重其防尘效率和呼吸阻力。粉尘爆炸的保护方法包括隔离、泄漏和抑制,主要根据必要的粉尘爆炸条件进行抑制,如禁止火源、控制各种静电、降低粉尘浓度、加强通风等。管理措施。为了尽可能减少粉尘危害,除了使用除尘设备和保护外,还需要实施以下管理措施:(1)增加作业区湿度,加强通风,储备灭火设备;(2)由于大部分粉尘为10μm由以下小颗粒组成,在制造过程中稍有漏缝,粉尘就会出现,造成作业区污染,
因此,应确保接头的密封性;(3)按规定配置防护用品,养成习惯,按规定正确佩戴防护用品;(4)加强粉尘知识安全教育培训,提高粉尘危害防治意识,提高自我保护意识;(5)维护管理现有防尘设备,确保其正常运行,发挥防尘作用。同时,要投入资金进行技术改造,提高防尘设备的防尘效率和运行自动化水平。