一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备的制作方法

1.本发明涉及厨具防护领域，具体涉及一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备。


背景技术：

2.在锅具领域，从健康的角度去考虑，人们在选用金属材料制造炒锅时，对金属材料的要求除了含铁以外，其他元素越少越好。但是高纯铁制造出来的锅具未经特殊处理，防锈能力较差，为了防止高纯度铁锅的表面锈蚀，现有技术多使用涂防锈液或电镀防锈层的方法对高纯度铁锅表面进行防锈处理。
3.但防锈水含大量的亚硝酸钠，有致癌性，不利于环保和人身体健康，不能长期防锈；一般硬膜防锈油虽然适合长期防锈，成膜也透明美观，但是无色透明的树脂种类较少，不稳定也易氧化变色，还需要有机溶剂溶解，带来易燃易爆的危险也不利于环保和健康；一般的防锈油使用矿物油，难降解，而且用于短期防锈时也会带来除油难的问题。电镀防锈层的方法则过于繁琐、成本也较高。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术弊端，本发明提供了一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备，使用包括氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌，对高纯度铁锅表面进行处理，本发明更加安全环保且成本较低。
附图说明
5.图1为本发明整体结构示意图；
6.图2为本发明整体结构示意图；
7.图中，1高纯度铁锅，2支架，3搅拌桨，4密封罐。
具体实施方式
8.下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
9.参照图1-图2，本发明提供的一种高纯度铁锅表面防锈处理工艺及处理设备，依次包括下述步骤：
10.步骤一：将待处理的高纯度铁锅1放置在支架2上，放置时高纯度铁锅相互间留有间隙，使得高纯度铁锅内、外表面均可以与空气接触；
11.步骤二：参照图1，将步骤一中的高纯度铁锅和用于放置高纯度铁锅的支架一同装入带搅拌桨的密封罐中密封，将密封罐抽真空致密封罐内部气压为-2kgf/cm2，抽真空的时间为8-12分钟；
12.步骤三：将步骤二抽真空后的密封罐4加热至450℃后，启动搅拌桨3，继续加热密封罐4，边加热边通入包括体积分数比25％的氮气、25％的氨气、50％的二氧化碳的混合气
体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌1-2小时(温度范围和搅拌时间范围均包括端点值)，搅拌期间不断通入新的混合气体，排出密封罐4内旧的混合气体，使密封罐4内部分旧的混合气体不断地被新的混合气体替换。每20-30分钟(包括端点值)，新的混合气体涌入替换掉占密封罐总体积的10％-20％(包括端点值)的旧的混合气体。
13.本发明的防锈原理如下：1)使用氮气、氨气、二氧化碳混合气体进行处理，氮气的作用是在高温下分解为氮原子，并在高纯度铁锅1表面形成氮化层，氮原子镶嵌在铁原子结构之间，这样当高纯度铁锅1表面与氧气接触时，由于氮-铁之间形成了配位键，氧气的氧化性不足以破坏该配位键的稳定性，因此氮化层能够防止氧元素与铁原子结合发生化学反应；2)氨气的作用是在高温下分解为氢气和氮气，由于该化学反应是可逆反应，因此需要氮气和氨气的百分比在一定比例之内，使氨气的分解速率加快、利用效率上升。另外，氨气在高温下分解为氮气和氢气，该两种气体都不会对人体产生毒害作用，而且氨气在氮化结束后能挥发和分解，使其残留量在安全标准范围之内。3)二氧化碳的作用是提供保护氛围，在氮化过程中，防止空气中的氧气在高温下快速氧化铁高纯度铁锅1表面。
14.优选地，经过测试，体积比为25％的氮气、25％的氨气、50％的二氧化碳组成的混合气体能产生较好的处理效果，该气体比例能提高氨气的利用率。
15.本发明中搅拌桨3的作用：氨气在表面渗氮处理过程中的分解率与流量大小负相关，如果在密封罐4中的气体流动速度过快，则氨气分解率不高，氮气不能在高纯度铁锅1表面形成致密的氮化层，无法完全利用氨气，因此搅拌桨3的作用是提供一定的气体流动性，但不能搅拌过快。
16.通过内部测试，经过以上工艺处理后的高纯度铁锅1，抗腐蚀性强，在10％浓度的盐酸内腐蚀12小时无生锈，而未经处理的高纯度铁锅，在同样条件下腐蚀0.5小时已生锈，本发明工艺尤其适合对高纯度铁锅的处理。
17.以上所述实施例仅表达了本专利的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利的保护范围。因此，本专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：步骤一：将高纯度铁锅放置在支架上；步骤二：将步骤一中的高纯度铁锅和用于放置高纯度铁锅的支架一同装入带搅拌桨的密封罐中密封，将密封罐抽真空致密封罐内部气压为-2kgf/cm2；步骤三：将步骤二抽真空后的密封罐加热至450℃后，启动搅拌桨，继续加热密封罐，边加热边通入包括氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌1-2小时，搅拌期间不断通入包括氮气、氨气和二氧化碳的新的混合气体，以排出密封罐内旧的混合气体，使密封罐内部分旧的混合气体不断地被新的混合气体替换。2.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，在所述步骤三中，新的混合气体涌入所述密封罐的频率为在20-30分钟内，新的混合气体涌入替换掉占密封罐总体积的10％-20％的旧的混合气体。3.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤三中混合气体中各个气体所占的体积分数比为：氮气25％、氨气25％、二氧化碳50％。4.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤一中高纯度铁锅放置在支架上时，高纯度铁锅之间留有间隙。5.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤二中的抽真空的时间为8-12分钟。6.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤三中对密封罐的加热时间为3小时。7.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，还包括将将排出的混合气体进行燃烧。8.一种高纯度铁锅表面的防锈处理设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项里所述的搅拌桨、密封罐、支架，所述搅拌桨设置于所述密封罐的顶部内壁上，所述搅拌桨搅动使所述密封罐内的气体流动，所述支架用于放置高纯度铁锅。

技术总结
本发明公开了一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备，使用氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在炉内气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下对炉内混合气体搅拌，对高纯度铁锅表面进行处理，本发明安全环保且成本较低。较低。较低。


技术研发人员：刘炳耀 黎健泉 梁国兴
受保护的技术使用者：广东万事泰集团有限公司
技术研发日：2020.07.09
技术公布日：2022/1/10