RENING AV ALUMINIUMSMÄLTOR MED FLUSSMEDEL

Transkript

1 RENING AV ALUMINIUMSMÄLTOR MED FLUSSMEDEL Maria Cannerborg SweCast AB Box 2033, Jönköping Telefon Telefax

2 2006, SweCast AB

3 SweCast AB INNEHÅLLSFÖRTECKNING Sida TILLKOMST 1 SAMMANFATTNING 1 1 BAKGRUND 2 2 UTFÖRANDE 3 3 RESULTAT 5 4 DISKUSSION 6

4 SweCast AB

5 SweCast AB 1 TILLKOMST Ansvarig för projektet Rening av aluminiumsmältor med flussmedel är beredningsgruppen för pressgjutning. Rapporten har tagits fram av Maria Cannerborg, Svenska Gjuteriföreningen. SAMMANFATTNING Projektets syfte är att undersöka hur flussmedelsbehandling av aluminiumsmälta påverkar arbetsmiljön kring ugnen samt om operatören som utför arbetsmomentet bör använda särskild skyddsutrustning. Bengt Ståhlbom, yrkeshygieniker vid Yrkes- och miljömedicinska centrumet i Linköping har genomfört mätningar av aluminium och vätefluorid i totaldamm på Gjuteriskolan vid Gjuteriföreningen i Jönköping. Halten vätefluorid i luft var < 0,2 mg/m 3. Vätefluorid har ett takgränsvärde på 1,7 mg/m 3. Halten av aluminium, totaltdamm i luft var < 10 mg/m 3. Aluminium har ett nivågränsvärde på 5 mg/m 3. Samtliga luftprover av fluorider och aluminium underskred metodens detektionsgräns. Då provtagningstiden var för kort ligger metodens detektionsgräns för aluminium över det hygieniska gränsvärdet. Om provtagningstiden hade varit längre hade det uppmätta resultatet för aluminium troligtvis blivit avsevärt lägre. Då det hygieniska gränsvärdet för aluminium är ett nivågränsvärde innebär det att halten skulle kunna ligga betydligt högre än gränsvärdet under en kort period eftersom värdet fördelas på en arbetsdag. Rening av aluminiumsmälta med flussmedel ger låg exponering av vätefluorid. Nivågränsvärdet för aluminium överskrids inte under en arbetsdag. Med anledning av detta resultat bedöms inte någon skyddsutrustning behövas vid normal smältabehandling med flussmedel.

6 SweCast AB 2 1 BAKGRUND Vid smältning av aluminiumtackor och aluminiumskrot bildas olika oxider som t ex MgO, ZnO och Al 2 O 3 beroende på legeringssammansättning. Dessa oxidinneslutningar kan i ogynnsamma fall bli upp till någon millimeter i storlek och medför ytfel eller minskad hållfasthet på gjutgodset. För att önskade egenskaper skall erhållas hos aluminiumgjutgods görs i de flesta fall en eller flera behandlingar av smältan före avgjutningen. Ett exempel är flussmedelsbehandling. Flussmedel tillsätts för att minska metallförlusterna och mängden inneslutningar. När flussmedel tillsätts bildas en torr lätthanterlig slagg med ca 20 % aluminiuminnehåll. Utan tillsatt flussmedel är aluminiuminnehållet uppemot 80 % i den avdragna slaggen. Flussmedel strös på och rörs in väl i smältans badyta tills en torr och metallfri slagg erhålls. Efter avslutad smältbehandling avlägsnas slaggen försiktigt från ytan. Bild 1-2 Bilderna visar tillsats av flussmedel och omröring i aluminiumsmältan Flussmedel innehåller ofta fluorider eller klorider. Målsättningen med detta projekt är att utreda hur flussmedelsbehandling av smältan påverkar arbetsmiljön kring ugnen, samt vilken eventuell skyddsutrustning operatören bör använda.

7 SweCast AB 3 2 UTFÖRANDE För att ta reda på vilka flussmedel som används för rening av aluminiumsmälta kontaktades ett antal pressgjuterier. Vanligt förekommande flussmedel visade sig innehålla natriumsilikofluorid och därför valdes ett flussmedel som innehöll detta ämne. Flussmedlet som användes vid mätningen innehöll 5-10 % natriumkarbonat och 3-5 % natriumsilikofluorid. Bengt Ståhlbom, yrkeshygieniker vid Yrkes- och miljömedicinska centrumet i Linköping kontaktades för att genomföra mätningarna på Gjuteriskolan. Mätningarna genomfördes på Gjuteriskolan i smältugnen Støtek minimelt som innehöll 50 kg smält aluminium. 125 g (0,25 % av metallvikten) granulerat flussmedel tillsattes under omröring. Ångorna som bildas och avges till luften förväntas innehålla aluminiumdamm eftersom det är en aluminiumsmälta som behandlas, samt vätefluorider eftersom flussmedlet innehåller fluor som bildar vätefluorid vid kontakt med luft. Vätefluorid är en färglös, starkt luktande och korroderande gas, lättlöslig i vatten och då känd som fluorvätesyra. Vätefluorid är starkt korrosiv och angriper metaller, plaster och till och med glas. Ämnet irriterar i första hand hud och slemhinnor och kan förorsaka skador på lungorna eller slemhinnorna i de övre luftvägarna. Koncentrationer på ppm är farligt, till och med vid påverkan under en kort tid. Exponering vid inandning av aluminiumdamm under en lång tid kan ge andningsbesvär. Hög exponering kan orsaka dammlunga, sk aluminos. Aluminium absorberas mycket lite i kroppen. Eftersom ångorna som bildas vid flussmedelsbehandling förväntas innehålla aluminiumdamm och vätefluorid beslutades att mätningar av dessa ämnen skulle genomföras. Mätningarna gjordes under den tid det tog att utföra behandlingen, dvs ca 5-7 minuter. Ingen skyddsutrustning för andningsvägarna användes under arbetet. Luftprover samlades in på filter med pumpar med ett luftflöde på ca 2 l/min. Provtagningspumparna placerades på ett antal olika platser runt smältugnen: 1. På operatören, dvs personburen 2. Ca 0,5 m från smältugnen till vänster om smältugnen (bild 3) 3. Ca 1 m från smältugnen till höger om smältugnen (bild 4) 4. Ca 2 m bakom smältugnen (bild 5) Temperaturen vid mättillfället var 25,6ºC och luftfuktigheten RF 33,6 %.

8 SweCast AB 4 Bild 3 Provtagningspump till vänster om smältugnen Bild 4 Provtagningspump till höger om smältugnen Bild 5 Provtagningspump bakom smältugnen

9 SweCast AB 5 3 RESULTAT Tabell 1 Resultat från mätningar av aluminium och vätefluorid i totaldamm. PLACERING/ PROV NR START kl STOPP kl TID * VOLYM MÄTPERSON min liter Operatör ,9 Halter i luften mg/m 3 Vätefluorid < 0,20 Hygieniskt gränsvärde ** 1,7 mg/m 3 (TGV) Till vänster om smältugnen Till höger om smältugnen Bakom smältugnen , ,2 9, ,9 13, ,8 Aluminium Vätefluorid Aluminium Vätefluorid Aluminium Vätefluorid 786 9,6 Aluminium Operatör ,8 Aluminium Bakom smältugnen ,9 Aluminium Till höger om ,9 Aluminium smältugnen Till vänster om ,8 Aluminium smältugnen < 10,2 5 mg/m 3 (NGV) < 0,24 1,7 mg/m 3 (TGV) < 10,3 5 mg/m 3 (NGV) < 0,14 1,7 mg/m 3 (TGV) < 7,4 5 mg/m 3 (NGV) < 0,20 1,7 mg/m 3 (TGV) < 10,4 5 mg/m 3 (NGV) < 8,5 5 mg/m 3 (NGV) < 8,4 5 mg/m 3 (NGV) < 8,4 5 mg/m 3 (NGV) < 10,2 5 mg/m 3 (NGV) * Sammanlagd provtagningstid stämmer ej alltid överens med angivna tidpunkter eftersom provtagningstiden har noterats från pumparna och alltså är mer exakt än de noterade klockslagen. ** Hygieniska gränsvärden enligt Arbetsmiljöverkets föreskrifter om hygieniska gränsvärden och åtgärder mot luftföroreningar (AFS 2005:17). NGV (nivågränsvärde): Hygieniskt gränsvärde för exponering under en arbetsdag. TGV (takgränsvärde): Hygieniskt gränsvärde för exponering under en referensperiod av 15 minuter.

10 SweCast AB 6 4 DISKUSSION Halten vätefluorid i luft var < 0,2 mg/m 3. Vätefluorid har ett takgränsvärde på 1,7 mg/m 3. Med ett takgränsvärde menas ett hygieniskt gränsvärde för exponering under en referensperiod av 15 minuter. Halten av aluminium, totaltdamm i luft var < 10 mg/m 3. Aluminium har ett nivågränsvärde på 5 mg/m 3. Nivågränsvärde är ett hygieniskt gränsvärde för exponering under en arbetsdag. Samtliga luftprover av fluorider och aluminium underskred metodens detektionsgräns. Då provtagningstiden var för kort ligger metodens detektionsgräns för aluminium över det hygieniska gränsvärdet. Om provtagningstiden hade varit längre hade det uppmätta resultatet för aluminium troligtvis blivit avsevärt lägre. Då det hygieniska gränsvärdet för aluminium är ett nivågränsvärde innebär det att halten skulle kunna ligga betydligt högre än gränsvärdet under en kort period eftersom värdet fördelas på en arbetsdag, dvs 8 timmar. Sammanfattningsvis konstateras att rening av aluminiumsmälta med flussmedel ger låg exponering av vätefluorid samt att nivågränsvärdet för aluminium inte överskrids under en arbetsdag. Med anledning av detta resultat bedöms inte någon skyddsutrustning behövas vid normal smältabehandling med flussmedel.

11 SweCast AB SYFTE Syftet med studien har varit att undersöka hur flussmedelsbehandling av aluminiumsmälta påverkar arbetsmiljön kring ugnen samt om operatören som utför arbetsmomentet bör använda särskild skyddsutrustning. INNEHÅLL Rapporten innehåller resultat från mätningar av aluminium och vätefluorid i luften som uppstår vid flussmedelsbehandling av aluminiumsmälta. En jämförelse av mätresultaten har gjorts med hygieniska gränsvärden enligt Arbetsmiljöverkets föreskrifter om hygieniska gränsvärden och åtgärder mot luftföroreningar ÄMNESOMRÅDE Gjutning Flussmedelsbehandling NYCKELORD Flussmedel Aluminiumsmälta Hygieniska gränsvärden