ریخته گری گرانشی یک فرآیند ریخته گری است که به طور گسترده در صنعت فرآوری فلزات، به ویژه در تولید آلیاژهای آلومینیوم و مس استفاده می شود. با این حال، در این فرآیند، تولید گاز در قالب ممکن است تهدیدی جدی برای ایمنی تولید باشد. این مقاله به بررسی منابع تولید گاز و تأثیر آن بر ایمنی ریخته‌گری گرانشی می‌پردازد.

منابع تولید گاز
در فرآیند ریخته‌گری گرانشی، تولید گاز عمدتاً از جنبه‌های زیر حاصل می‌شود:
تبخیر شدن فلز مایع: در شرایط ذوب در دمای بالا، فلز مایع ممکن است گاز آزاد کند. به عنوان مثال، آلیاژ آلومینیوم هنگام ذوب هیدروژن آزاد می کند. این گازها نه تنها بر خواص فیزیکی و شیمیایی ریخته‌گری تأثیر می‌گذارند، بلکه ممکن است در قالب جمع شوند و یک خطر بالقوه ایمنی را ایجاد کنند.
تجزیه مواد قالب: برخی از مواد قالب در یک محیط با دمای بالا تجزیه حرارتی شده و گاز آزاد می کنند. تولید این گاز ممکن است باعث کاهش استحکام قالب شود که به نوبه خود بر ایمنی کلی فرآیند ریخته گری تأثیر می گذارد.
تأثیر رطوبت محیط: رطوبت در محیط ریخته گری پس از تماس با فلز مذاب به سرعت به بخار آب تبدیل می شود و در نتیجه فشار گاز در قالب افزایش می یابد. این افزایش فشار ممکن است باعث از کار افتادن قالب شود.
واکنش شیمیایی: در طی فرآیند ذوب، واکنش های شیمیایی ممکن است بین فلزات یا آلیاژهای مختلف رخ دهد و گاز آزاد شود. این واکنش ها نه تنها تولید گاز را سرعت می بخشد، بلکه خطرات ایمنی در فرآیند تولید را نیز افزایش می دهد.

تاثیر مستقیم گاز بر ایمنی
تولید گاز در قالب ریخته گری گرانشی اثرات زیادی بر ایمنی فرآیند ریخته گری گرانشی دارد که عمدتاً شامل جنبه های زیر می شود:
خطر انفجار: گاز موجود در قالب، به ویژه هیدروژن و سایر گازهای قابل اشتعال، ممکن است در شرایط دمای بالا باعث انفجار شود. اگر تجمع گاز در قالب به موقع تخلیه نشود، باعث افزایش شدید فشار و ایجاد خطر انفجار می شود. به خصوص در یک فضای محدود، تجمع گاز به احتمال زیاد باعث واکنش های خشونت آمیز و ایجاد حوادث ایمنی جدی می شود.
انتشار گازهای سمی: برخی از مواد ریخته گری گازهای سمی مانند مونوکسید کربن و اکسیدهای نیتروژن را در دمای بالا آزاد می کنند. این گازها نه تنها سلامت اپراتورها را تهدید می کنند، بلکه ممکن است باعث بروز حوادث مسمومیت شوند. در طی فرآیند ریخته گری، اگر تهویه ضعیف باشد یا سیستم اگزوز به طور معقولی طراحی نشده باشد، غلظت گازهای سمی ممکن است به سرعت افزایش یابد و در نتیجه خطرات ایمنی را افزایش دهد.
شکست قالب: تولید گاز ممکن است منجر به کاهش استحکام قالب شود. در شرایط دمایی بالا، افزایش فشار گاز ممکن است باعث تغییر شکل یا پارگی مواد قالب شود که بر استفاده عادی از قالب تأثیر می گذارد. این خرابی نه تنها باعث مشکلات کیفیت ریخته‌گری می‌شود، بلکه ممکن است باعث شود قالب در طول فرآیند ریخته‌گری به بیرون پرواز کند و ایمنی اپراتور را به خطر بیندازد.
ایمنی اپراتور: در طول فرآیند ریخته گری گرانشی، اپراتورها با خطرات ایمنی متعددی روبرو هستند. تولید گاز ممکن است باعث از کار افتادن تجهیزات یا حوادث شود و ایمنی اپراتور را تهدید کند. به عنوان مثال، تجمع گاز در قالب ممکن است باعث خرابی ناگهانی تجهیزات و در نتیجه آسیب اپراتور شود.