如何處理石墨加工產生的石墨粉?

如何處理石墨加工產生的石墨粉?
塵埃，一種常見的家喻戶曉的詞，可以被定義為常常懸浮在空氣中的各種物質的細粉狀物質。 這與加工 EDM 電極時產生的灰塵沒有什么不同。 任何加工過石墨的人都知道，機械加工過程中產生的粉塵非常精 細，并且有停留在空氣的傾向。 但是，與普通的家用灰塵不同，石墨粉塵具有必須考慮的特性。



危害或滋擾

當處理石墨粉時， 最常見的問題可能是它是否對人體有害。 要回答這個問題，我們首先必須了解石墨有兩 種類型：天然石墨和合成石墨。 用于制造 EDM 電極并由此產生的石墨粉是合成石墨的粉塵，這種石墨材 料被認為是生物惰性材料并且歸類為麻煩而不是危險的粉塵。 由于石墨中最常見的同位素是碳， 因此人體 不會將其識別為外來物質， 也不會試圖拒絕它。 人體本身主要是碳， 與合成石墨中的惰性碳材料非常相容。



雖然應采取措施從源頭捕捉灰塵， 但這實際上是不可能的， 而且有一定數(shù)量肯定會逃到周圍的大氣中。 由 于塵埃粒子的微小尺寸，這些可能對人眼不可見。 石墨粉塵可能會刺激眼睛，并可能導致刺痛，澆水和發(fā) 紅。 與這種粉塵接觸可能會對皮膚產生磨損和輕度干擾，但不會被人體吸收 。



任何類型的過度接觸都會造成某種健康問題，石墨粉也不例外。 因此， 石墨粉塵暴露指南已經(jīng)在材料安全 數(shù)據(jù)表（ MSDS ）中確定和確定。 正如美國政府工業(yè)衛(wèi)生學家會議（ ACGIH ）所確定的， 8 小時內石墨粉 末的時間加權平均值（ TWA ）暴露指南總計為 10 mg /m 33。



在此濃度下， 石墨粉將會變得足夠厚以致影響視力。 在制造環(huán)境中集中這種強度是不太可能的，尤其是在 使用某種類型的集塵系統(tǒng)的情況下。



過長時間暴露于石墨粉塵可能會導致一種慢性和更嚴重的狀況， 稱為石灰沉著病， 這是一種塵肺病。 當吸 入的石墨顆粒留在肺和支氣管中時， 會出現(xiàn)這種情況。 石墨病等危害通常與天然石墨有關，但在極其罕見 的情況下與人造石墨有關。 天然石墨含有沉淀石墨沉淀的結晶二氧化硅。 這在合成石墨或加工人造石墨 產生的任何灰塵中都沒有。 對嚙齒動物的長期吸入研究未顯示石墨粉塵對健康有嚴重影響 ; 然而，應定期 采集空氣質量樣本來監(jiān)測空氣中石墨粉塵的濃度。



注意：在處理用其他材料（如銅或鎢）浸漬的石墨時，應特別注意 。 遵循浸漬在石墨中的材料的健康和 安全指南。

灰塵收集



除了需要捕捉石墨加工過程種產生的石墨粉塵以保持清潔的車間環(huán)境和保護員工之外，另一個關鍵的灰塵 收集需求是防止石墨粉顆粒進入電氣外殼，控制面板和開關盒。 就性質而言，人造石墨具有導電性，如果 允許積聚在與外來導電材料接觸時具有“短路”傾向的區(qū)域中，則會產生無數(shù)問題。

在電極制造過程中主要有兩種控制石墨粉塵的方法。 第一種方法是在集塵器上使用高風速。 設計用于加 工石墨的高速加工中心已經(jīng)配備了一個集塵系統(tǒng)，可以通過強大的真空排除灰塵。 然而，傳統(tǒng)的加工中心 如銑床，帶鋸或磨床必須配備一種二次收集系統(tǒng)。 便攜式設備非常適合只進行有限數(shù)量石墨加工的車間， 因為該設備可根據(jù)需要從一臺機器移至另一臺機器。 與普遍的看法相反， 現(xiàn)成的車間真空系統(tǒng)不適合石墨 粉塵，因為過濾系統(tǒng)通常不適合收集石墨粉顆粒。 為了提高效率，便攜式真空系統(tǒng)必須配備符合某些政府 效率標準的高效微?？諝猓?HEPA）過濾器。 為了使過濾器符合政府標準的 HEPA 過濾器，它必須能夠去 除超過 0.3 微米的 99.97 ％的所有顆粒物質。
固定系統(tǒng)
大量從事石墨加工的車間的最佳除塵系統(tǒng)是一個具有足夠真空度的固定裝置，以便將機器中的石墨粉，通 過管道工作并進入收集箱。 建議在加工中心捕集灰塵的的最小風速是每分鐘 500 英尺。 一旦灰塵進入管 道系統(tǒng)，應該有最低 2000 英尺 /分鐘的空氣速度，以防止灰塵在進入收集箱之前從氣流中沉淀出來。
空氣速度取決于空氣中石墨粉塵的數(shù)量， 并與每臺機器上的材料去除率有關。 推薦的設計粉塵收集系統(tǒng)的 信息來源是“工業(yè)通風：美國政府工業(yè)衛(wèi)生學家會議推薦實踐手冊”。

濕系統(tǒng)
第二種粉塵控制方法是使用“濕”系統(tǒng)使液體在刀具部分周圍飽和，以防止灰塵進入周圍大氣。 灰塵與正 在使用的流體接觸并被沖走到收集單元。 雖然這可以有效地控制石墨粉塵，但必須記住流體“吸收”或被 吸收到正在加工的電極材料中的能力。 如果發(fā)生這種情況，則必須在將電極放入 EDM 之前除去流體，否 則可能會污染電介質油。
在濕式集塵系統(tǒng)中， 應使用水基溶液， 因為這種流體不像油基溶液那樣容易滲入石墨。 無論使用何種溶液， 電極材料應在 EDM 之前充分干燥。 為了加快這一過程，可以將材料置于對流烘箱中約一小時，溫度稍微 超過溶液的蒸發(fā)點。 在任何情況下，如果烘箱溫度超過 400 °F，則會導致材料氧化并被腐蝕掉。 另外需 要注意的是，壓縮空氣不能用于干燥電極，因為空氣壓力只能用于強制流體進入電極結構

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