铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法及热处理设备与流程

1.本发明涉及电饭煲技术领域，特别地，涉及一种铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法。此外，本发明还涉及一种用于上述铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法的铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备。


背景技术：

2.电饭煲使用起来清洁卫生，没有污染，省时省力，是人们日常生活中的不可或缺的用具之一，而电饭煲的内胆是决定电饭煲性能的关键部件，现有的以铸铁为原材料制造的电饭煲内胆，由于铁易氧化而生锈，因此通常要经过共渗处理以生成渗透层，以达到电饭煲内胆不生锈的目的，然而，由于现有的共渗处理工艺为：加热氨气以生成氮气，然后将氮气通入热处理装置中与电饭煲内胆胚体在高温环境下发生共渗。但上述共渗处理工艺存在以下缺点：1、受传统的电饭煲胚体的铸造工艺的影响，电饭煲胚体往往存在材质疏松，夹渣，气孔等一系列缺陷，晶体组织密度达不到渗透防锈的要求，导致共渗处理后的电饭煲内胆渗透层易发生磨损而生锈，共渗处理效果不佳；2、处理后的电饭煲内胆表面粗糙，产品质量低。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，以解决现有的共渗处理后的电饭煲内胆渗透层易发生磨损而生锈，共渗处理效果不佳，且电饭煲内胆表面粗糙，产品质量低的技术问题。
4.根据本发明的一个方面，提供一种铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，包括以下步骤：a、配制用于生成共渗气体的反应液，反应液包括以重量百分比计的氨水50wt％-90wt％、碳铵4wt％-35wt％、尿素4wt％-35wt％；b、将铸铁件电饭煲内胆胚体安装于热处理设备内密封封闭，然后热处理设备升温至第一预设共渗温度；c、根据预设输送速率输送反应液，并对反应液进行破碎，再加热转化成共渗气体；d、将共渗气体通入热处理设备内，然后热处理设备升温至第二预设共渗温度，并对铸铁件电饭煲内胆胚体处理预设工作时间，得到铸铁件不生锈电饭煲内胆。
5.进一步地，步骤对反应液进行破碎与步骤加热转化成共渗气体之间包括步骤：将金属离子溶解在反应液中。
6.进一步地，步骤b之前包括步骤：通过铸铁成型、车床、打磨、抛光后制成铸铁件电饭煲内胆胚体。
7.进一步地，步骤b之前包括步骤：将铸铁件电饭煲内胆胚体置入去锈水中浸泡预设去锈时间，去除铸铁件电饭煲内胆胚体表面的锈点，然后擦拭干净。
8.进一步地，预设输送速率的取值范围为每个铸铁件电饭煲内胆胚体40滴/min-60滴/min。
9.进一步地，第一预设共渗温度的取值范围为300℃-340℃。
10.进一步地，第二预设共渗温度的取值范围为480℃-580℃，预设工作时间的取值范围为3小时-7小时。
11.进一步地，步骤d之后包括步骤：将铸铁件电饭煲内胆冷却至预设取出温度，然后取出铸铁件电饭煲内胆，进行表面植物油涂层工艺处理。
12.进一步地，预设取出温度的取值范围为160℃-220℃。
13.根据本发明的另一方面，还提供了一种铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备，采用上述的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法。。
14.进一步地，
……
。
15.根据本发明的另一方面，还提供了一种
……
，其包括上述
……
。
16.进一步地，
……
17.本发明具有以下有益效果：
18.本发明的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，首先通过配制包括氨水、碳铵和尿素的反应液，然后通过磁化器对反应液进行磁化破碎，具体通过生成磁场撞击反应液以减小液体分子结构，再加热生成包括氮元素和碳元素共渗气体，间接减小共渗气体的分子结构，更容易渗入电饭煲内胆上；再将铸铁件电饭煲内胆胚体安装于热处理设备内，在热处理设备升温至第一预设共渗温度后，通入共渗气体以与铸铁件电饭煲内胆胚体发生共渗，在热处理设备升温至第二预设共渗温度后，对铸铁件电饭煲内胆胚体处理预设工作时间，由于共渗气体的分子结构变小，更容易渗入电饭煲内胆内，以生成细密均匀具备氮元素和碳元素的渗透层，氮元素可提高电饭煲内胆内部组织结构的稳定性，不易磨损，使得电饭煲内胆具备良好的抗氧化、不生锈的功能，碳元素使得电饭煲内胆表面光滑，食物不粘锅，触摸手感好，产品质量高。本方案通过先配制反应液，在对反应液处理后，再通过反应液生成共渗气体，以提高共渗处理的效果，进而使得电饭煲内胆具备不生锈，耐磨损，食物不粘锅特点，同时延长了使用寿命，解决了铸铁件易生锈报废而造成材料浪费的缺点，间接达到了环保的目的。
19.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
20.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1是本发明优选实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法的流程框图；
22.图2是本发明优选实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备的结构示意图。
23.图例说明：
24.110、反应炉；120、支撑架；130、驱动单元；140、温度传感器；150、加热器；160、散热单元；161、散热腔；162、散热风机；163、散热通道；170、废气处理单元；180、保温层；210、盛装容器；220、破碎单元；230、气化单元；240、蠕动泵；250、滴液器；260、颜色处理单元。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
26.图1是本发明优选实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法的流程框图；
27.图2是本发明优选实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备的结构示意图。
28.如图1所示，本实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，包括以下步骤：a、配制用于生成共渗气体的反应液，反应液包括以重量百分比计的氨水50wt％-90wt％、碳铵4wt％-35wt％、尿素4wt％-35wt％；b、将铸铁件电饭煲内胆胚体安装于热处理设备内密封封闭，然后热处理设备升温至第一预设共渗温度；c、根据预设输送速率输送反应液，并对反应液进行破碎，再加热转化成共渗气体；d、将共渗气体通入热处理设备内，然后热处理设备升温至第二预设共渗温度，并对铸铁件电饭煲内胆胚体处理预设工作时间，得到铸铁件不生锈电饭煲内胆。具体地，本发明的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，首先通过配制包括氨水、碳铵和尿素的反应液，然后通过磁化器对反应液进行磁化破碎，具体通过生成磁场撞击反应液以减小液体分子结构，再加热生成包括氮元素和碳元素共渗气体，间接减小共渗气体的分子结构，更容易渗入电饭煲内胆上；再将铸铁件电饭煲内胆胚体安装于热处理设备内，在热处理设备升温至第一预设共渗温度后，通入共渗气体以与铸铁件电饭煲内胆胚体发生共渗，在热处理设备升温至第二预设共渗温度后，对铸铁件电饭煲内胆胚体处理预设工作时间，由于共渗气体的分子结构变小，更容易渗入电饭煲内胆内，以生成细密均匀具备氮元素和碳元素的渗透层，氮元素可提高电饭煲内胆内部组织结构的稳定性，不易磨损，使得电饭煲内胆具备良好的抗氧化、不生锈的功能，碳元素使得电饭煲内胆表面光滑，食物不粘锅，触摸手感好，产品质量高。本方案通过先配制反应液，在对反应液处理后，再通过反应液生成共渗气体，以提高共渗处理的效果，进而使得电饭煲内胆具备不生锈，耐磨损，食物不粘锅特点，同时延长了使用寿命，解决了铸铁件易生锈报废而造成材料浪费的缺点，间接达到了环保的目的。应当理解的是，在第一预设共渗温度内共渗气体即可与铸铁件电饭煲内胆胚体发生共渗，而在第二预设共渗温度内的共渗速率最好，因此，热处理设备在第一预设共渗温度生温至第二预设温度内时，即可通入共渗气体进行共渗，提升工作效率，并避免加热消耗的能源浪费。
29.应当理解的是，共渗反应为：共渗气体渗入电饭煲内胆上，以生成一层复合层，复合层包括氧化层和氮化层，具有高强的基体抗腐蚀性、耐磨性，具体在高温调节下，氮元素扩散渗透到铸铁深处，铁元素和氮气发生了反应，生成了fe3n，提高了电饭煲内胆的抗腐蚀性，其后在接触空气的时候，铁元素和氧气发生反应，生成了fe3o4，由于氮化处理在前、氧化处理在后，因此外表面层是fe3o4，而内表层是fe3n。氮化热处理工艺可以提高钢铁零件的硬度，fe3o4会降低摩擦系数和提高磨损抗力,提高耐磨性。
30.如图1所示，本实施例中，步骤对反应液进行破碎与步骤加热转化成共渗气体之间包括步骤：将金属离子溶解在反应液中。具体地，金属离子包括黄铜离子或者竹铜离子，铜离子溶解在反应液内生成水合铜离子，以使生成共渗气体具备铜元素，进而改变电饭煲内胆表面的颜色，溶入黄铜离子后，电饭煲内胆表面为金黄色，溶入竹铜离子后，电饭煲内胆表面为竹黑色。
31.如图1所示，本实施例中，步骤b之前包括步骤：通过铸铁成型、车床、打磨、抛光后制成铸铁件电饭煲内胆胚体。具体地，铸铁制造的电饭煲内胆胚体，能在电饭煲使用过程中将铁离子溶入食物中，以补充人体的铁元素，有利于人们的身心健康。
32.如图1所示，本实施例中，步骤b之前包括步骤：将铸铁件电饭煲内胆胚体置入去锈水中浸泡预设去锈时间，去除铸铁件电饭煲内胆胚体表面的锈点，然后擦拭干净。具体地，去锈水包括有机强酸、酸蚀缓冲剂以及特别表面活性剂，能快速有效的去除铸铁件电饭煲内胆胚体表面的锈点，然后使用抹布擦拭干净。可选地，预设去锈时间的取值范围为15分钟-25分钟，在该时间范围内，可高效并彻底的清除铸铁件电饭煲内胆胚体表面的锈点；当预设去锈时间小于15分钟时，清除时间过短，铸铁件电饭煲内胆胚体表面的锈点会有残留；当预设去锈时间大于25分钟时，清除时间过长，工作效率低，且有可能对铸铁件电饭煲内胆胚体的内部结构造成破坏。
33.本实施例中，预设输送速率的取值范围为每个铸铁件电饭煲内胆胚体40滴/min-60滴/min。具体地，预设输送速率的大小范围为40滴/min-60滴/min，当预设输送速率处于该范围内时，共渗气体产生速度合适，共渗效率好且能达到环保的目的，当预设输送速率小于40滴/min时，共渗气体产生速度过慢，导致电饭煲内胆无法均匀共渗，进而降低了耐磨性能，导致电饭煲内胆生锈；当预设输送速率大于60滴/min时，共渗气体产生速度过快，共渗反应无法及时消耗共渗气体，导致共渗气体堆积，导致反应后还积存过多的废气，进而使得废气流出而污染外界环境。应当理解的是，预设输送速率的取值范围为每个铸铁件电饭煲内胆胚体40滴/min-60滴/min，即一个铸铁件电饭煲内胆胚体的预设输送速率为40滴/min-60滴/min，而两个铸铁件电饭煲内胆胚体的预设输送速率为80滴/min-120滴/min。
34.本实施例中，第一预设共渗温度的取值范围为300℃-340℃。具体地，当第一预设共渗温度处于300℃-340℃内时，共渗气体即可及时与电饭煲内胆胚体发生共渗，避免能源的浪费；当第一预设共渗温度小于300℃时，共渗气体无法与电饭煲内胆胚体共渗，导致共渗气体通入后积存于热处理设备内而无法及时消耗；当第一预设共渗温度大于340℃时，由于加热过程中共渗气体即可与电饭煲内胆胚体发生共渗，进而导致了这段加热时间内能源的浪费。
35.本实施例中，第二预设共渗温度的取值范围为480℃-580℃，预设工作时间的取值范围为3小时-7小时。具体地，当第一预设共渗温度处于480℃-580℃内时，共渗气体的共渗速度最快，共工作效率越高；当第一预设共渗温度小于480℃时，共渗气体无法达到最快的共渗速度，工作效率降低；当第一预设共渗温度大于580℃时，共渗气体与电饭煲内胆胚体无法共渗。当预设工作时间处于3小时-7小时内时，渗透效果好，形成的渗透层细密均匀；当预设工作时间小于3小时时，工作时间短，渗透效果差；当预设工作时间大于7小时时，由于渗透时间过长，其形成的渗透层以无法提高，在边际效益的影响下，加热消耗的能源远高于提高的渗透效果，导致了能源的浪费。
36.本实施例中，步骤d之后包括步骤：将铸铁件电饭煲内胆冷却至预设取出温度，然后取出铸铁件电饭煲内胆，进行表面植物油涂层工艺处理。具体地，植物油渗透进铸铁件电饭煲内胆晶体组织，能起到铸铁件电饭煲内胆物理不粘锅的作用。
37.本实施例中，预设取出温度的取值范围为160℃-220℃。具体地，当预设取出温度处于160℃-220℃内时，电饭煲内胆的温度合适，便于植物油的渗透；当预设取出温度小于
160℃时，电饭煲内胆的温度过低，植物油的渗透效果有限，物理不粘锅的效果差；当预设取出温度大于220℃时，电饭煲内胆的温度过高，植物油在高温作用下有可能产生有害物质，危及使用者身心健康。
38.如图2所示，本实施例的铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备，采用上述的铸铁件不生锈电饭煲内胆的制造方法，用于将反应液破碎和气化后对铸铁件电饭煲内胆胚体进行渗透处理，热处理设备包括用于对铸铁件电饭煲内胆胚体进行密封热处理的反应组件以及与反应组件连通的用于对反应液进行破碎和气化处理后通入至反应组件内的液体处理组件；反应组件包括用于容纳铸铁件电饭煲内胆胚体的反应炉110、安装于反应炉110内的用于支撑铸铁件电饭煲内胆胚体的支撑架120、与支撑架120连接的用于带动支撑架120转动的驱动单元130以及与反应炉110连接的用于控制反应炉110的炉内温度的温度控制单元；液体处理组件包括用于盛装反应液的盛装容器210、与盛装容器210连通的用于对反应液进行破碎的破碎单元220以及与破碎单元220连通的用于气化反应液并生成共渗气体的气化单元230，气化单元230与反应炉110相连通用于将共渗气体输送至反应炉110内。具体地，本发明的铸铁件不生锈电饭煲内胆用热处理设备，将铸铁件电饭煲内胆胚体设置于反应炉110内，通过支撑架120对铸铁件电饭煲内胆胚体进行支撑，并进行密封封闭，然后通过温度控制单元控制反应炉110的炉内温度，以使环境温度与后续反应过程相匹配，然后进行共渗反应，实现同一个反应组件即可完成电饭煲内胆的热处理的多道工序，相对于现有的热处理设备，工作部件少，制造成本低，由于只在同一个反应组件内进行处理，无需进行铸铁件电饭煲内胆胚体的转移，使得处理过程简洁，操作难度低，处理时间短，工作效率高；共渗反应所采用的反应液由氨水以及溶解于氨水内的碳铵和尿素组成，通过破碎单元220对反应液进行破碎，使得反应液的分子结构变小，然后反应液通过气化单元230气化并生成共渗气体，再输送至反应炉110内与电饭煲内胆胚体表面进行碳、氮、铁共渗反应，再通过驱动单元130驱动支撑架120转动，以进一步提升渗透效果，由于反应液事先进行了破碎单元220破碎，使得电饭煲内胆的渗透处理效果好，其渗透层不易磨损，进而实现了铸铁件电饭煲内胆不生锈，避免了铸铁材料的浪费，达到环保的目的。本方案通过反应组件和液体处理组件对电饭煲内胆胚体进行渗透处理，由于只需要一个反应组件，无需进行铸铁件电饭煲内胆胚体的转移，使得处理过程简洁，操作难度低，处理时间短，工作效率高，同时由于反应液事先进行了破碎单元220破碎，使得电饭煲内胆的渗透处理效果好，实现了铸铁件电饭煲内胆不生锈，经久耐用，避免了铸铁材料的浪费，达到环保的目的。可选地，反应炉110内设有内负压装置，以降低反应炉110的内气压，使共渗气体流入反应炉110内。可选地，气化单元230内设有用于将共渗气体喷入反应炉110内的喷射装置，喷射装置的喷头朝向反应炉110，并沿反应炉110的周向间隔布设有多个，以形成环形输送通道迅速将气化单元230生成的共渗气体输送至反应炉110内，并使铸铁件电饭煲内胆胚体与共渗气体均匀接触，提升共渗处理效果。应当理解的是，破碎单元220是通过磁场与反应液进行碰撞，降低液体分子结构的大小，间接降低气体分子结构的大小，进而便于气体渗入与铸铁件电饭煲内胆胚体内，以提升共渗处理效果，提升渗透层的耐磨性能，实现电饭煲内胆不生锈。
39.如图2所示，在本实施例中，温度控制单元包括安装于反应炉110上的用于检测反应炉110的炉内温度的温度传感器140、安装于反应炉110上的用于加热反应炉110的加热器150、安装于反应炉110上的用于对反应炉110进行降温的散热单元160以及分别与温度传感
器140、加热器150和散热单元160连接的用于根据温度传感器140的检测结果控制加热器150或者散热单元160工作的控制器。具体地，通过温度传感器140检测反应炉110的炉内温度并转化成可输出信号传输至控制器上，控制器在根据输出信号和目前所处工艺的阶段控制加热器150或者散热单元160工作，例如开始共渗反应时，温度传感器140检测到温度过低，控制器即控制加热器150加热，提升反应速率；当共渗反应结束时，温度传感器140检测到温度过高，控制器即控制加热器150停止加强和散热单元160降温，以迅速降低反应炉110的炉内温度，便于取出电饭煲内胆，提高了工作效率。
40.如图2所示，在本实施例中，散热单元160包括设置于反应炉110外的散热壳体，散热壳体的内侧壁与反应炉110的外侧壁围合形成用于通风散热的散热腔161，散热单元160还包括与散热腔161连通的散热风机162以及与散热腔161相连通的用于排出气体的散热通道163。具体地，通过散热风机162向散热腔161内输送冷气，冷气吸收反应炉110外侧壁的热量后从散热通道163排出，进而迅速降低反应炉110的炉内温度，以便于取出电饭煲内胆。可选地，散热腔161为环设于反应炉110外的螺旋型腔体，输入端与散热风机162相连通，输出端与散热通道163相连通，以使散热风机162输入的冷气依次吸收反应炉110外侧壁上各个部位的热量，以使反应炉110温度下降迅速且各部位降温均匀，以避免局部温度下降过快，而产生较大的内应力破坏反应炉110的风险。可选地，散热单元160包括用于盛装冰水的水箱以及设置于水箱和散热腔161之间的用于将冰水输送至散热腔161内的输送泵，通过输送泵将冰水输送至散热腔161内，冷气吸收反应炉110外侧壁的热量后从散热通道163排出，进而迅速降低反应炉110的炉内温度，以便于取出电饭煲内胆。
41.如图2所示，在本实施例中，加热器150包括电加热线圈或者电加热管。具体地，通过电加热器150或者电加热管加热反应炉110，以在反应炉110内生成合适的环境进行共渗反应，且通电加热的方式技术成熟，加热效率高。可选地，加热器150还可选择明火加热、天然气加热、微波加热和电磁加热等加热方式中的一种或多种。可选地，加热器150还包括加热腔，通过加热腔向反应炉110均匀施加热量，以提升反应炉110内的共渗处理效果。可选地，加热器150还包括与反应炉110连接的热交换管，通过向热交换管内输送热器或者热油，以对反应炉110进行加热。
42.如图2所示，在本实施例中，反应组件还包括与反应炉110相连通的用于对反应后的废气进行收集和净化的废气处理单元170。具体地，废气处理单元170包括用于收集氨气的除氨机，通过除氨机去除废气中的氨气，以剩下干净的水气，避免反应后的废气污染环境，达到环保的目的。
43.如图2所示，在本实施例中，液体处理组件还包括与盛装容器210相连通的用于提供输送动力的蠕动泵240，蠕动泵240和破碎单元220之间设有用于控制反应液输送速率的滴液器250。具体地，通过蠕动泵240将反应液输送至滴液器250内，滴液器250根据预设输送速率输送反应液。
44.如图2所示，在本实施例中，破碎单元220包括用于磁化破碎反应液的磁化器。具体地，通过磁化器产生磁场撞击液体以降低液体分子结构的大小，进而间接降低气体分子结构的大小，从而不论电饭煲内胆表面的晶体组织密集程度的情况，都能使共渗气体能简单迅速的渗入电饭煲内胆上，提升共渗处理效果。
45.如图2所示，在本实施例中，反应组件还包括设置于反应炉110外的用于保持反应
炉110的炉内温度的保温层180。具体地，保温层180包括隔热棉，通过保温层180减少反应炉110内热量的损失，减少加热时的能源消耗，达到节能环保的目的。
46.如图2所示，在本实施例中，破碎单元220和气化单元230之间设有颜色处理单元260，颜色处理单元260内设有用于溶解在反应液内生成水合铜离子以改变电饭煲内胆表面颜色的金属离子。具体地，颜色处理单元260包括分别与破碎单元220和气化单元230连接的铜管，反应液流经铜管生成水合铜离子，根据不同的铜离子使得电饭煲内胆表面呈相应的颜色，以使电饭煲内胆美观独特，适于推广。
47.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。