动植物的生长离不开钾元素。钾是植物生长的三大营养元素之一,每年世界上 95%的钾 盐被用在肥料上。钾元素在动物体内调节细胞内渗透压和保持体液酸碱平衡。是生物不可或 缺的元素。
工业上,金属钾的用途不多,主要用来作为脱水剂。在制作电子管时,用钾来吸收管内 剩余的氧气和水。金属钾与钠制成的合金熔点很低,在常温下即为液体,可替代水银制作温 度计。
钾的化合物是重要的工业原料,如氢氧化钾、超氧化钾等。氢氧化钾是强碱,可用来制 造液体肥皂等。超氧化钾是重要的生氧剂,在航空、航海、勘探等领域有广泛应用。作为上 述诸多价化合物的原料,金属钾的市场需求会越来越大[1]。70135
1 金属钾的理化性质
钾是一种具有银白色光泽的软质金属,用小刀既可以切动。在自然状态下,钾以化合物 的形式存在。钾的熔点是 63℃。钾的密度为 862kg/m3。
单质钾的化学性质非常活泼。钾暴露在空气中时,表面会生成一层氧化物。钾与水甚至 冰都能剧烈反应并伴随爆炸。金属钾极易被氧化,具有极强的还原性,会与多种物质反应, 氧、氮、硫、氢甚至卤素直接反应,与醇、醚等物反应生成钾的有机化合物[2]。在生产过程 中还得知,钾蒸汽对人体有很强的毒性,对鼻、口、咽喉和肺有刺激作用。人体高浓度吸入 钾蒸汽会引起肺气肿。同时钾蒸汽对眼和皮肤有强烈刺激和腐蚀性,可致灼伤。论文网
2 金属钾成型技术
1)人工浇铸法 要得到固态的金属钾块,需要将液态金属钾浇铸到模具中,使其冷却,如图 1.1 所示。 打开高气压阀,高压 N2 气体会被压进铸钾罐。液态钾在高压 N2 的压力下,会进入金属
导管,进而进入软管、浇铸头,从而注入模块,铸造成型。
目前所用的铸钾设备主要由防护小车和浇注头组成。防护小车由防护板、玻璃观察孔、 支撑体、万向轮等组成。其中,浇注头可在支撑体上做上、下、左、右摆动及伸出、抽回等 动作。
工人在工作时通过玻璃观察孔,操作浇注头,将液态钾注入到模具底部。当石脑油液位 达到模具深度的 2/3 时,人工移动浇注头及小车,在下一个模具中浇注。
目前所用铸钾设备的缺点:
(1)钾是化学性质非常活泼的金属。在注钾过程中,如果工人操作失误,将钾注到模具 外边,则可能引起大火甚至爆炸。
(2)当浇注头在空气中时,会产生有害气体。工人离浇注头很近,有害气体会危害工人 健康。
(3)浇注液位的高低,主要靠工人肉眼观察,准确性较差。因而,每个铸锭的重量也会 产生差异[3]。
2 目前所用的铸钾设备
2)连续铸钾法 该种铸钾方法正处于实验阶段。该种方法和连续铸钠机十分相像。热的液态钾流过冷却
后的结晶器壁后冷却,使得钾凝固成钾锭。钾锭被外力拉出结晶器[4],同时液态钾不断向结 晶器内补充,这样就能够连续铸钾。由于该种方法一直在无氧封闭的环境中进行,钾可以防 止被氧化。产品的质量、生产效率也因此得到提高。但是在实验的过程中,钾锭在浇铸一定 时间后会发生断裂,故此法实际不可靠。
.3 自动线的发展
大约在一百年前,最早出现了自动线。首先在机床行业,其次到小型家用产品上出现自 动线,最后在汽车大工业生产线上[5]。二战后,在世界上主要的发达国家,自动线急剧增加。 采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量、产品设计及和工艺以提高劳动生产率,稳定 和提高产品质量,改善劳动条件,缩减生产占地面积,降低生产成本,缩短生产周期,保证 生产均衡性,有显著的经济效益[6]。在自动线中,有刚性联接和柔性联接两种联接方式。刚 性联接适用于大批量产品,灵活性比较差,不方便改动,不适合中小批量生产。柔性生产线 灵活性大,降低了自动生产线的经济批量,使用越来越广泛,并向高度自动化的柔性制造系 金属钾成型技术国内外研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_79315.html