2.1 Thermische Gefährdung durch Aluminiumschmelze
Die Schmelze hat eine Temperatur von bis zu ca. 730 °C. In diesem Temperaturbereich ist das Aluminium in einem flüssigen Aggregatzustand (Farbe: Rot).
Sobald die Schmelze abgeschöpft wird, wird das Aluminium unter normaler Raumtemperatur recht schnell zähflüssig und starr (Farbe: Grau/Silber). Die Oberfläche ist jedoch noch recht lange sehr heiß und kühlt sich nur langsam ab.
Schutzkleidung (PSA)
Im Schmelzbetrieb können Schmelzen und Schlacken ausfließen. Gelangen sie in die Schuhe, kann das zu schweren Verbrennungen am Fuß führen. Daher müssen zum Schutz gegen Bein- und Fußverbrennungen Gießerschuhe mit hohem Schaft und entweder darüber fallende Gießerhosen aus schwer entflammbarem Stoff oder mind. Gießergamaschen getragen werden. Da Schmelzspritzer trotz Gießerhosen und -gamaschen in den Schuh gelangen können, müssen sich die Schuhe schnell ausziehen lassen. Normale geschnürte Sicherheitsschuhe sind dafür ungeeignet, da das Öffnen der Verschnürung zu viel Zeit in Anspruch nimmt. Bewährt haben sich schnell zu öffnende bzw. leicht abwerfbare Gießerstiefel (Abb. 4).
Abb. 4: Gießerstiefel
Gießereiarbeiter müssen Kleidung aus schwer entflammbarem Stoff tragen, damit der Körper vor Brandverletzungen geschützt ist.
Je nach Arbeitsplatz und Ergebnis der Gefährdungsbeurteilung sind zusätzlich Mäntel, Jacken oder Schürzen aus aluminiumkaschiertem Material zu tragen. Diese schützen in erster Linie gegen Strahlungshitze und Spritzer flüssiger Metalle. Alle Gewebe können gegen Strahlungshitze bis ca. 1.000 °C eingesetzt werden. Im Neuzustand werden ca. 95 % Strahlungshitze reflektiert. Alterung mindert die Reflektionsfähigkeit.
Wenn die Gefahr von Handverbrennungen besteht, müssen geeignete, gegen die Hitzeeinwirkung isolierende Schutzhandschuhe getragen werden.
Wenn im Umgang mit Schmelze Gefahr für die Augen besteht, dann ist automatisch das ganze Gesicht gefährdet, daher ist dann die Benutzung von Gesichtsschutzschilden notwendig. Das Tragen eines Gießereihelmes schützt den Kopf nicht nur vor Schmelze, sondern ist bei dem meist vorhandenen Kranbetrieb in Gießereien sowieso Pflicht.
2.2 Physikalische Explosionen mit Schmelze
Wenn Schmelze und Wasser aufeinandertreffen kommt es zu physikalischen Explosionen!
Grundsätzlich können physikalische Explosionen überall dort auftreten, wo kalte Flüssigkeiten (z. B. Wasser) auf heißere Medien (Schmelze) treffen: „Eine wichtige Voraussetzung für die Ausbildung einer solchen Explosion ist, dass die Temperatur des heißen Mediums über dem Siedepunkt der kalten Flüssigkeit liegt. Je höher die Temperatur des heißen Mediums (häufig heiße Schmelze) über dem Siedepunkt der kalten Flüssigkeit (Kühlmittel, häufig Wasser) liegt, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine physikalische Explosion stattfindet.
Eine weitere Voraussetzung für eine physikalische Explosion (wegen der spontanen heftigen Verdampfung auch Dampfexplosion genannt) ist eine Grobvermischung beider Medien miteinander (Schwalbe, 1982). Es kommt dabei zu einer schnellen Wärmeübertragung von Schmelze zum Kühlmittel mit Druckaufbau. Eine rechnerische Abschätzung (Fröhlich, 1977 und 1978) hat ergeben, dass das Maximum der Druckwelle bei entsprechenden Temperaturen der Schmelze im Bereich von mehreren 100 MPa liegen kann.”
Wasser kann in heiße Schmelze gelangen, wenn
- witterungsbedingt Wasser (Regen, getauter Schnee) sich auf dem Untergrund oder im jeweiligen Behälter (Pot, Auffangbehälter, frisch aufgetragene noch feuchte Schlichte auf Betriebsmitteln) befindet,
- sich im Arbeitsbereich Kondenswasser ansammelt und z. B. von Decken oder Rohren heruntertropft,
- Produktzugaben Wassereinschlüsse enthalten,
- Leckagen im Kühlsystem auftreten,
- Getränkeflaschen oder andere Flüssigkeiten am Mann mitgeführt werden, und diese ins Schmelzbad fallen,
- versucht wird, Metallbrand (also brennendes Alu, Aluschmelze) mit Wasser zu löschen (statt mit einem Metallbrandlöscher, Abb. 5).
Abb. 5: Metallbrandlöscher
Als Folge der Explosion werden heiße Flüssigkeiten (Schmelzen) herausgeschleudert, die zu schweren (ggf. tödlichen) Verbrennungen der Beschäftigten führen können. Durch den hohen Druckaufbau können Beschäftigte direkt von der Druckwelle oder bei Zerknall von Teilen der Anlage durch Trümmerwurf ggf. tödlich verletzt werden.
2.3 Gefahrstoffe
2.3.1 Verwendung von Arbeitsstoffen
Zur Vermeidung von Oxydation und zur Aufnahme von Verunreinigungen wird Abdecksalz (oder auch Abkrätz- und Reinigungssalz) zur Aluminiumschmelze im Schmelzofen gegeben. Die bei der Zugabe des Abdecksalzes auftretenden Emissionen (Fluor) werden über Filter erfasst und mit dem Weißkalk gebunden.
Kalk (z. B. Calciumdihydroxid) ist ein reizender Gefahrstoff. Bei einer vollautomatischen und geschlossenen Filteranlage beschränken sich die Schutzmaßnahmen lediglich auf die Lagerung- und Handhabung beim Transport des Gebindes sowie dessen Öffnen/Anschließen.
Als Abdecksalz zum Abdecken, Reinigen und Abkrätzen von Aluminium und Alumi...