1.4   Schmelzen

Magnesiumschmelze brennt an der Oberfläche bei Zutritt von Luftsauerstoff. Um dies zu verhindern, wird die Schmelzbadoberfläche mit Schutzgas bedeckt. Je nach verwendetem Schutzgas ergeben sich daraus unterschiedliche Gefährdungen.
Beim Zusammentreffen von Schmelze und Feuchtigkeit kommt es durch die hohen Temperaturen zur Volumenvergrößerung des Wassers. Der entstehende Wasserdampf führt zu einer starken Druckerhöhung und zum Verspritzen der Schmelze. Es kommt zur Entzündung des Metalls mit sehr hohen Temperaturen (bis zu 3000 °C). Dies bewirkt eine „Thermolyse“ des Wassers, d. h. eine Aufspaltung in Wasserstoff und Sauerstoff. Durch die nachfolgende Knallgasreaktion kommt es zu einer Explosion.
Beim Schmelzen entsteht auf der Oberfläche des flüssigen Magnesiums eine körnige Schlacke. Diese wird auch als Krätze bezeichnet und besteht aus oxidischen Metallresten. Die Krätze setzt sich in erster Linie auf der Schmelzbadoberfläche ab, aber auch im Bereich des Bodens und an den Wänden des Tiegels. Beim Abziehen der Krätze kann es durch Luftzutritt zur Entzündung der an der Krätze anhaftenden Magnesiumreste unter Rauchentwicklung (Magnesiumoxid) kommen.
Die beim Abschlacken der Magnesiumbäder entfernte Krätze neigt in Verbindung mit Wasser zu heftigen Reaktionen. Besonders, wenn die Krätze nach dem Abschlacken mit Salz gelöscht wurde, darf sie in erkaltetem Zustand nicht mit Wasser in Berührung kommen. Es kann zur Erwärmung bis hin zur Selbstentzündung kommen.
Beim Öffnen der Tiegelklappen können Anbackungen der Krätze oder Rost/Zunder von der Tiegelwand in die Schmelze fallen. Über eine hierdurch mögliche Thermitreaktion kann es zu Explosionen kommen.
Die Ablagerungen der Krätze an den Seitenwänden und im Bodenbereich wirken isolierend. Im Zusammenhang mit den Heizstäben an der Außenseite des Tiegels kann es zu einer lokalen thermischen Überhitzung mit der Folge eines Tiegeldurchbruchs kommen.
Beim Herausziehen von Temperaturfühlern, Rührmotoren, Metallpumpen, Gießbehältern usw. aus der Schmelze besteht ein hohes Brandrisiko mit Rauchentwicklung. Die Ursache hierfür ist die anhaftende Magnesiumschmelze, die zu brennen beginnt, sobald sie in Kontakt mit Luftsauerstoff kommt.
Abb. 3 Thermolysereaktion von eingebrachtem Wasser (ca. 50 ml) in Magnesiumschmelze
 Thermolysereaktion von eingebrachtem Wasser (ca. 50 ml) in Magnesiumschmelze