陶窯火災、熔融金屬濕氣爆炸及車間窯爐安全¶

後院金屬鑄造廠、陶瓷工作室和玻璃熔合車間在 660 至 1,350 攝氏度（1,220 至 2,460 華氏度） 的極端工業溫度下運作。在家庭或學校鑄造廠中，在丙烷或電坩堝爐內熔化鋁、青銅、黃銅或鑄鐵，最災難性的危險是熔融金屬濕氣蒸汽爆炸。當一滴液態水、晨露、汗水、銹濕氣或潮濕的鋼撇渣工具浸入熔融鋁（**660+ 攝氏度、汗水、銹濕氣或潮濕的鋼撇渣工具浸入熔融鋁（660+ 攝氏度、汗水、銹濕氣或潮濕的鋼撇渣工具浸入熔融鋁（660+ 攝氏度/1,220+ 華氏度）或熔融青銅（1,050+ 攝氏度/1,920+ 華氏度）的溫度膨脹時，被捕捉到的微小體積的液體體積1,600 至 3,500 倍。由此產生的超音速蒸汽爆炸將坩堝中的所有內容物像火山噴發一樣直接吹到空中，將操作員和天花板噴灑在白熱的液態金屬中，導致瞬間全層（三度和四度）燒傷並點燃建築物。

同時，電和燃氣陶瓷和玻璃窯存在潛在的熱失控、有毒物質吸入和光輻射緊急情況。在連接到 240 伏特、40 至 60 安培電路的電陶瓷窯中，循環打開和關閉加熱元件的機械電磁繼電器可以將其內部觸點焊接關閉，導致窯忽略其數位控制器並無情地爬升到1,300 攝氏度（2,370 華氏度），直到穿火爐燃燒成火磚。在沒有專門的主動窯通風裝置的情況下在室內燒製粘土坯體和釉料還會釋放一氧化碳 (\(\text{CO}\))、二氧化硫 (\(\text{SO}_2\))、氫氟酸 (\(\text{HF}\))氣體和汽化重金屬（鉛、鎘、鋇、錳和鈷），而在不戴紅外線阻擋眼鏡的情況下反覆凝視發光的窺視會導致累積的視網膜和晶狀體損傷（玻璃吹製工/紅外線白內障）。了解如何從主電源斷開處關閉失控的窯爐，如何在不向帶電坩堝用水的情況下倖存並處理熔融金屬飛濺燒傷，以及如何排出有毒的窯爐煙霧，可以挽救生命和工作室。

現在就這樣做¶

1. 切勿將水、泡棉或水罐滅火器噴到裝有熔融金屬的坩堝上或熾熱的電窯中。 將液態水噴到熔融的鋁、青銅或鐵上會引發災難性的1,600比1的蒸汽爆炸，將白熱的液態金屬噴射到整個房間；讓溢出的熔融金屬自然凍結在乾燥的混凝土上，或用極幹的鑄造砂或 D 級乾粉劑小心地掩埋。
2. 如果陶瓷窯過火（繼電器失控）或鑄造爐洩漏，請立即丟棄遠端牆壁斷電斷路器或關閉室外丙烷罐閥門。 ** 如果在數位控制器發出“OFF”或“ERR”後，電窯的加熱元件繼續發出嗡嗡聲並發出白熱光，則機械繼電器已被焊接關閉；切斷主斷路器電源是停止加熱元件的唯一**方法。
3. **如果熔融金屬濺到衣服、靴子或皮膚上，請立即撕掉燃燒的或浸透熔融金屬的衣服/靴子，然後用冷卻的自來水沖洗燒傷的皮膚整整 20 分鐘。 ** 一旦受害者安全地遠離坩堝，用大量的自來水冷卻皮膚是完全安全和強制性的（反應性金屬鈉/鉀/鎂粉火災除外）。切勿從燒焦的肉中撬出凝固的金屬；看 燒傷。
4. 在冷卻過程中，請關閉過度燒製或冒煙的陶瓷窯爐的蓋子。 ** 在失控或工作室火災期間，切勿打開白熱化的 1,200 °C (2,200 °F) 陶瓷窯爐的沉重蓋子；打開蓋子，一股超過1,000攝氏度**的令人眼花繚亂的對流和輻射熱直接射向您的臉部和天花板，立即點燃頭頂托樑。
5. 如果窯爐或火爐釋放刺鼻的煙霧、臭雞蛋/燒焦的硫磺氣味，或觸發一氧化碳警報，請立即疏散建築物並轉移到室外空氣新鮮的地方。 陶瓷素瓷和釉料燒製會釋放無味的一氧化碳、腐蝕性二氧化硫和氟化氫氣體；如果有人出現頭痛、頭暈、胸悶或咳嗽，請撥打當地的緊急電話號碼（美國和加拿大為 911，歐盟為 112，英國為 999）；查看 緊急號碼 並看到 一氧化碳。
6. **如果碳化矽或黏土石墨坩堝破裂並將熔融金屬傾倒到潮濕的混凝土地板上，請立即在固體覆蓋物後面撤離。 ** 混凝土含有滯留的毛細管水和化學結合水合水；裸露混凝土上的熔融金屬池將水分沸騰成高壓蒸汽袋，使大塊混凝土和液態金屬像地雷一樣向上爆炸並爆炸幾分鐘。

flowchart TD
    Start["窯爐、鑄造廠或陶瓷工作室緊急狀況"] --> EmergencyType{"發生了什麼緊急狀況？"}
    EmergencyType -->|"熔融金屬蒸氣爆炸或坩堝溢出"| Foundry["1. 關閉丙烷燃燒器燃料閥或電爐斷路器<br/>2.切勿將水噴到坩堝中或地板上的熔融金屬上<br/>3。遠離混凝土剝落爆炸<br/>4。撕掉濺到的靴子/衣服，用自來水冷卻燒傷的皮膚 20 分鐘"]
    EmergencyType -->|"陶窯過度燒製（繼電器卡住）或工作室火災"| KilnFire["1. 關閉主 240V 牆壁斷路器或拔下 50A 窯爐電源線<br/>2.關閉煤氣/樂窯上的煤氣供應閥門<br/>3.保持窯蓋關閉，以將 1,200 °C 輻射熱限制在耐火磚內<br/>4。僅可使用 ABC/CO2 滅火器撲滅外部木材/架子火災；撥打 911/112/999"]
    EmergencyType -->|"窯釉/素瓷煙霧吸入或一氧化碳警報"| Fumes["1. 立即撤離工作室至室外空氣新鮮處<br/>2.如果安全，請遠端關閉窯爐並打開外部隔間門<br/>3。監測 SO2 / HF / 鎘煙霧引起的遲發性肺水腫<br/>4。撥打 911 / 112 / 999 進行氧氣和醫院評估"]

鑄造廠中熔融金屬水分爆炸和坩堝故障¶

滯留水蒸氣爆炸的可怕物理原理¶

在金屬鑄造中，鋁的熔化溫度為 660 攝氏度（1,220 華氏度），通常在 700 至 760 攝氏度（1,300 至 1,400 華氏度） 下澆注，而青銅和黃銅的澆注溫度為 1,050 至 100 1,8300華氏度），鑄鐵則為1,350+ 攝氏度（2,460+ 華氏度）。

當液態水意外地被引入到熱金屬的頂部時，它會在蒸汽墊上無害地在表面上舞動（萊頓弗羅斯特效應）並向上蒸發。然而，即使一克（一小滴）水分被帶到熔融金屬表面下方，也會發生劇烈的物理相變爆炸：

1. 瞬時過熱和 1,600 倍體積膨脹： 浸入 750 至 1,200 °C 的重液態金屬下，水在幾微秒內從液體閃蒸為蒸汽。在 100 °C 常壓沸騰時，水體積膨脹 1,600 倍；在熔融鋁內過熱至 750 °C，蒸汽泡幾乎瞬間膨脹體積超過 3,500 倍。
2. 聲波衝擊波破碎： 膨脹的蒸汽泡將周圍的液態金屬破碎成數百萬個高表面積的液滴，在自放大的蒸汽爆炸中更快地傳遞熱量，在 0.05 秒內將 10 公斤（22 磅）的坩堝清空到天花板和牆壁上。

後院和工業鑄造廠爆炸的常見原因¶

熔融金屬飛濺燒傷和鑄造廠火災的逐步急救¶

1.控制鑄造現場不引發二次爆炸¶

1. 立即關閉燃料或電源： 關閉丙烷鋼瓶上的閥門（位於上風並遠離爐子）或關閉電爐斷路器。
2. 如果熔融金屬濺到地板上或點燃附近的木材/紙板：
3. **切勿在坩堝或匯集的熔融金屬附近的任何地方使用水管、濕拖把或水/泡棉滅火器。 **
4. 如果熔融金屬位於乾燥的沙床上，請讓它自行凝固和冷卻（當它輻射出強烈的紅外線熱量時，讓每個人都遠離）。如果您必須撲滅熔化的溢出物或小可燃金屬火，請輕輕地將乾鑄造砂、乾鹽或 D 級乾粉鏟到上面，不要濺起。
5. 僅在燃燒的木質工作台或遠離液態金屬池的牆壁上使用乾粉滅火器 (ABC) 或 \(\text{CO}_2\) 滅火器。

2. 治療皮膚、腳和眼睛上的熔融金屬接觸燒傷¶

熔融鋁 (660+ °C) 和青銅 (1,050+ °C) 比沸水或熱食用油具有更大的熱容（熔化潛熱加上比熱）：

1. 如果熔融金屬濺入靴子、手套或衣服內，請立即脫掉它們：
2. 最常見的鑄造廠損傷是當熔化的金屬飛濺到繫帶工作靴的頂部或從靴子或長手套的袖口掉落時，直接穿過腳背（背部）燒傷伸肌腱和跗骨。
3. 在不到 2 秒的時間內脫下靴子或手套（這就是為什麼鑄造工人必須在阻燃口角下穿著彈性側套式皮革國會綁腿靴，而不是繫帶靴子）。
4. 如果熔融金屬燒穿衣服並直接凝固成深部燒焦的皮膚，不要撕掉粘附的皮膚，而是立即剪掉周圍所有悶燒的織物。
5. 用涼爽的自來水沖洗患者燒傷的皮膚 20 整分鐘：
6. 一旦受害者被拉離爐子，立即用冷自來水冷卻其身體上的燒傷處，持續20分鐘；看 燒傷。 （雖然絕對不能將水放入熔融金屬的坩堝中，但將流動的自來水澆在人體四肢上的一小塊金屬上，對於吸收強烈的殘餘熱能並阻止深層組織破壞非常重要。）
7. 切勿從深度全層燒傷坑中撬出凝固的金屬塊：
8. 熔融金屬燒傷通常會形成一個凝結的、燒焦的、皮革狀的彈坑，並在組織中楔入一塊凍結的鋁或青銅紐扣。在流水下冷卻金屬 20 分鐘，用無菌保鮮膜或乾淨的非黏性敷料鬆散地覆蓋，然後讓醫院的燒傷外科醫生去除金屬。
9. 熔融金屬或熱熔渣進入眼睛：
10. 立即用冷無菌鹽水或乾淨的溫自來水輕輕沖洗眼睛 15 分鐘，切勿嘗試用鑷子將凝固的金屬鑄件從角膜上提起，用堅硬的防護罩蓋住受傷的眼睛，然後撥打 911 / 112 / 999；看到 眼睛受傷。

陶器和玻璃窯緊急情況：失控的繼電器、工作室火災和有毒煙霧¶

電陶窯如何進入「熱失控」（繼電器卡死故障）¶

現代電腦控制的電陶瓷窯使用 240 伏特（或 208/400 伏特三相）加熱元件，在 10 小時的燒製過程中透過機械電磁繼電器開啟和關閉數千次。經過數百次點火，電弧會使繼電器內部的銀合金接點凹陷，直到繼電器接點將自身永久焊接在一起。

當繼電器焊接關閉時（或當窯爐機械錐體熔化而重量爪沒有落下時，或熱電偶部分拉出磚牆，因此它顯示為人為冷卻時）：

1. 數位控制器無法停止加熱： 即使數位控制器螢幕閃爍 FTL （射擊時間太長）， ERR1, 或 TC 錯誤代碼並命令窯關閉，電流繼續以 100% 功率直接透過焊接繼電器觸點流入加熱元件。
2. **陶瓷熔化和耐火磚破裂：**當內部溫度爬過 Cone 10（1,300 攝氏度/2,370 華氏度）並接近 **1,400+ 攝氏度（2,550+華氏度）**時，低火或中檔陶罐和釉料會熔化成沸騰的液體矽酸鹽熔岩，從窯架流到底部耐火磚地板上，溶解多孔的液體隔熱耐火磚和熔融陶瓷渣通過鋼底盤滴到下面的木質或乙烯基地板上。

陶窯或窯室火災過度燒製的逐步應對措施¶

1. 立即切斷牆壁斷路器的主電源或拔掉沉重的 50A 範圍/窯爐插頭：
2. 如果內部繼電器被焊接關閉，按窯爐數字鍵盤上的「停止」不會任何作用**。
3. 立即前往壁掛式斷路器開關或主斷路器面板，並將窯爐斷路器翻轉至關閉（如果插座處沒有電弧，則使用乾皮手套從牆壁插座上拔下沉重的 240V 插頭）。
4. 對於燃氣或室外樂窯，立即關閉主丙烷氣瓶閥門或天然氣直角迴轉截止閥。
5. 保持窯蓋和門嚴格關閉：
6. **切勿打開熾熱的白熱或橙熱窯爐的蓋子來「釋放熱量」。 ** 65 至 75 毫米（2.5 至 3 英寸）的耐火磚牆經過精心設計，可將 1,300 °C 的熱量安全地容納在腔室內。打開蓋子會釋放出難以忍受的紅外線輻射熱柱和過熱空氣，立即點燃頭頂天花板的干牆/托樑，打碎您的眼鏡，並造成嚴重的臉部和呼吸道燒傷。
7. 如果火焰或強烈的輻射熱從窺孔射向附近的牆壁，甚至可以保留插入的小陶瓷窺孔塞。
8. 清除窯外的易燃物並排出有毒煙霧：
9. 如果外部不銹鋼外套散發出強烈的熱量，請使用長掃帚柄或桿子，將所有塑膠桶、紙板黏土盒、木器皿板或窗簾拉離窯爐週邊。
10. 打開頭頂房間的排氣扇並打開外門/窗戶，排出熔化的粘土或蠟抗蝕劑產生的辛辣煙霧，然後疏散房間，同時窯爐在 12 至 24 小時內緩慢冷卻。
11. 如果窯爐下方的地板或附近工作室牆壁著火：
12. 疏散所有人，關閉工作室門以遏制煙霧，並立即撥打 911 / 112 / 999。
13. 一旦確認240V斷路器關閉，您可以使用ABC類乾粉或\(\text{CO}_2\)滅火器來撲滅窯爐底部木地板或架子上的火焰； 切勿將液態水噴到熾熱的電窯上，這會導致熾熱的耐火磚爆炸破裂並產生滾燙的蒸汽爆炸； 房屋火災。
14. 防止火災後清理過程中陶瓷纖維毯（高棉）和耐火磚粉塵吸入：
15. 加熱至980攝氏度（1,800華氏度）以上的陶瓷纖維隔熱毯和破碎的隔熱耐火磚會部分失透成方英石，這是一種劇毒形式的可吸入結晶二氧化矽。在未配戴 NIOSH P100 / FFP3 防顆粒物呼吸器、丁腈手套和護目鏡的情況下，切勿在過火後清掃或吸塵損壞的窯爐。

有毒陶瓷窯煙、釉料中毒和樂一氧化碳¶

燒製生黏土（素燒）和化學釉料會引發複雜的高溫化學反應，將危險氣體釋放到未通風的房屋、地下室、車庫和教室：

车间窑炉和后院铸造厂安全检查表¶

• 強制規定 45 至 90 厘米（18 至 36 英寸）的窯爐間隙和水泥板地板墊： 將每個陶瓷窯爐放置在製造商認可的金屬支架上，置於不可燃混凝土或雙層水泥板墊上（切勿直接放在木材、乙烯基或地毯上，切勿直接放在沒有氣隙的裸露混凝土上），使所有燃燒和暴露於牆壁上至少 456
• 安裝備用高限安全接觸器/窯爐保姆並檢查點火終止：如果沒有備用機械窯爐保姆或獨立的高限安全繼電器接觸器（在主繼電器焊接關閉時切斷電源），切勿讓電窯在無人看管的情況下整夜點火。
• 主动下吸式窑炉通风口和一氧化碳探测器： 使用动力下吸式或头顶罩将所有室内窑炉烟雾直接排出室外，并在窑室外安装数字一氧化碳 (\(\text{CO}\)) 警报器。
• 在观察发光窥视孔时，佩戴 Shade 1.7 至 3.0 阻挡 IR/UV 的绿色焊接眼镜或镨/IR 窑炉眼镜： 普通的深色 UV 太阳镜不能阻挡红外 (IR) 热辐射；在没有红外防护眼镜的情况下观察 1,200 °C 的窑洞，随着时间的推移，眼睛的晶状体会被煮熟，导致红外白内障。
• 铸造厂除湿规则： 仅在深干沙床上工作（切勿裸露混凝土），在浸入熔体中之前将每个钢锭和钢工具预热至 150+ °C，并穿着覆盖有皮革护罩的套穿皮靴、皮革围裙、镀铝护腿/手套和 ANSI Z87.1+ 聚碳酸酯面罩。

常見問題¶

為什麼冷鋁錠上的一滴水在落入坩堝時會造成大規模的熔融金屬爆炸？¶

當一塊表面凝結、晨露或水合鐵鏽哪怕只有極微量痕跡的冷金屬被推入熔融鋁（700 攝氏度/1,300 華氏度）或青銅（1,050 攝氏度/1,920 華氏度）表面下方時，所捕獲的液態水會立即被重液態。在不到一毫秒的時間內，該液滴會瞬間變成過熱蒸汽，並膨脹至原始液體體積的 1,600 至 3,500 倍。由于蒸汽被困在致密的熔融金属下方，而不是从顶部表面无害地蒸发，因此快速的体积膨胀就像熔体下方的烈性炸药一样，将坩埚中的全部内容物直接从熔炉中炸出。

為什麼即使在數位控制器顯示錯誤並「關閉」後，我的電陶窯仍然越來越熱並熔化我的架子？¶

電腦化的電窯使用電磁機械繼電器在燒製過程中將高安培數 240 伏特電力切換到加熱元件數千次。當繼電器接點因電弧而磨損時，繼電器內部的金屬接點會在閉合（“ON”）位置將自身焊接在一起。一旦繼電器焊接關閉，即使螢幕顯示錯誤代碼或顯示“完成”，數位電路板也無法再斷開該組加熱元件的電源，因此窯爐會繼續不受控制地加熱，直到有人關閉主壁斷路器或拔掉窯爐插頭。

為什麼永遠不要在裸露的混凝土車道或車庫地板上澆注熔融金屬或設置後院鑄造爐？¶

固化混凝土的礦物基質內始終含有 3% 至 6% 的毛細管水分和化學結合水化水。如果坩堝破裂或將 700 至 1,200 攝氏度的熔融金屬濺到裸露的混凝土板上，極高的熱量會立即將混凝土表面下幾毫米處的水分沸騰成高壓蒸汽。由於緻密的混凝土無法足夠快地排出蒸汽，混凝土地板像一系列獵槍爆炸一樣劇烈剝落並向上爆炸，將鋒利的混凝土彈片和白熱的液態金屬拋灑到整個區域。始終將鑄造爐和模具放置在裝有至少 5 至 10 公分（2 至 4 英吋）乾沙的托盤內。

我真的需要特殊的紅外線阻擋眼鏡才能從陶窯的窺孔中窺視幾秒鐘以檢查見證錐嗎？¶

是的。當陶瓷窯達到橙色到白色的溫度（900 至 1,300 攝氏度/1,650 至 2,370 華氏度）時，打開的觀察孔會發出強烈的紅外線 (IR) 熱輻射束和明亮的可見光。標準的日常太陽眼鏡只能阻擋紫外線 (UV) 和可見眩光；事實上，戴不帶紅外線濾鏡的深色太陽眼鏡比不戴更糟糕，因為深色太陽眼鏡會使您的瞳孔張大，從而使更多的紅外線熱輻射直接聚焦到您眼睛的晶狀體和視網膜上。每當觀察熱見證錐體時，請務必握住或配戴 ANSI Z87.1 Shade 1.7 至 3.0 紅外線阻擋窯爐玻璃（或綠色氧乙炔釬焊鏡片）。

*本指南提供陶瓷窯爐火災、有毒釉煙和鑄造熔融金屬事故的緊急準備和急救信息，不能取代工業鑄造安全培訓或臨床醫療護理。考慮參加紅十字會、聖約翰救護車或您所在國家安全組織認可的急救和心肺復甦術課程。 *

相關指南¶

• 熱燒傷、化學燒傷和電燒傷
• 一氧化碳和煙霧吸入急救
• 氰化物、硫化氫、工業氣體吸入
• 眼睛受傷和化學物質飛濺
• 房屋火災疏散與生存
• 中毒及毒物攝入急救

來源已檢查¶

• 职业安全与健康管理局（OSHA，美国）：铸造厂熔融金属湿气爆炸防护、熔融金属操作的个人防护设备（29 CFR 1910.132 / 1910.133 红外护目镜）以及陶瓷釉料中的有毒金属
• 健康與安全執行官（HSE，英國）：熔融金屬：避免鑄造廠中的水/濕氣爆炸以及陶瓷和教育中窯爐的安全使用
• 美國國家消防協會（NFPA，美國）：烤箱和熔爐標準 (NFPA 86) 以及電窯間隙和超溫切斷要求
• 美国国家职业安全与健康研究所（NIOSH / CDC，美国）：陶艺工作室中二氧化硅粉尘、铅、镉、二氧化硫和一氧化碳的控制
• 美國燒傷協會（ABA，美國）：深部熔融金屬接觸燒傷的院前冷卻和處理