一種鑄鐵鍋及其鑄造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及鑄造領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鑄鐵鍋及其鑄造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 烹任食物是家庭生活中既重要又溫馨的重要環(huán)節(jié)，而烹任工具選擇的優(yōu)劣則極大 的影響著食物中營養(yǎng)物質(zhì)種類是否健全、含量是否豐富。目前廚房用品市場上各種新式鍋 具種類繁多、功能龐雜、層出不窮，各式各樣的不誘鋼鍋、陶瓷鍋、納米鍋、精鋼鍋、抗菌鍋等 眾多商品琳巧滿目。運些讓人應(yīng)接不暇的產(chǎn)品在很大層面上忽略了鍋具最基本的烹任功 能。越來越多的人們逐漸回歸到使用鐵鍋來烹煮食物，最大程度上保留了烹任食物的樂趣 和情節(jié)，也提高了健康生活的水平。
[0003] 使用鐵鍋烹煮食物，具有很多優(yōu)勢。一方面，鐵鍋比熱容低，導(dǎo)熱效率高，烹調(diào)食物 容易熟透，縮短加工時間，節(jié)約燃料成本;另一方面，鐵鍋富含鐵元素，通過烹調(diào)過程可W使 大量豐富的鐵元素溶解到食物中，提高食物的營養(yǎng)價值，增強人體的生理機能。
[0004] 家庭使用的烹任鐵鍋大多通過金屬鑄造工藝加工制造。采用鑄造工藝制作鐵鍋具 有操作便捷、成本經(jīng)濟、產(chǎn)量可觀等突出的優(yōu)勢。即便如此，鑄造鐵鍋時也會暴露出一些不 足和劣勢之處。鐵鍋鑄造過程需要耗費大量的能源燃料及人工勞動，并且鑄件凝固成型過 程時間長，維護保養(yǎng)難度高，冷卻過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)開裂、收縮、氣孔等 疵病，極大地影響了鐵鍋的產(chǎn)品質(zhì)量和使用性能。
[0005] 稀±元素由于具有較低的烙點和較活潑的化學(xué)性質(zhì)，可W應(yīng)用于合金制備的過程 中，稀±元素易與合金中碳、氮、硫等雜質(zhì)結(jié)合，形成球狀的彌散分布，并能與合金中鉛、錫、 錬、祕等有害元素結(jié)合，并能強化晶界，減少出現(xiàn)鑄鐵鍋的瑕疵。
[0006] 鐵鍋鑄造成型過程是一個結(jié)晶形核過程，通過在熱溶液中添加不同尺度的晶種， 能夠促進鐵鍋鑄件的發(fā)育長大過程，容易得到致密均勻的產(chǎn)品。而通過高溫回火處理則能 夠消除鑄件中殘存的熱應(yīng)力，提高鐵鍋的負載能力，增強塑性和初性，延長鐵鍋的使用壽 命。
[0007] 中國專利CN201410585603.2公開了一種鑄鐵鍋的鹽浴氮化處理工藝，包括鹽浴氮 化、氧化破氯、拉鹽處理、二次氧化、煮鹽處理等步驟，氮化出爐空冷后先進氧化爐使破氯處 理。但是該專利處理工藝復(fù)雜，且容易產(chǎn)生毒害氯化物，不利于健康。
[000引中國專利CN201310162223.3公開了一種稀±合金鐵鍋及其生產(chǎn)方法，包括下列步 驟:使用中頻爐烙煉鑄鐵，使鐵水出爐溫度為1400°C W上；將稀±娃鐵合金破碎到2mm~ 6mm，并預(yù)熱至6(TC ;將上述稀±娃鐵合金塊放入鐵水包后再沖入上述鐵水，并進行攬拌與 化渣;稀±娃鐵合金加入量為0.3~1.8% ;鐵水干凈后即可誘鑄，壓鑄模預(yù)熱后將鐵水注入 凹模，再將上鍋模壓下加壓成形制成鐵鍋;待模中鐵鍋已冷硬后取出鐵鍋，作機械精拋磨光 清理;再將鐵鍋送入電爐中，加熱到270~330°C，并噴涂W食用植物油，使其在鍋體上形成 油膜，使油分子滲入鍋體;取出鐵鍋，檢驗。但是該專利添加了價格昂貴的稀±元素，易導(dǎo)致 鐵鍋經(jīng)濟成本上升。
[0009] 因此，采用添加稀±元素和形核晶種劑的鑄造工藝來鑄造鐵鍋，并對其進行高溫 回火處理的鑄造工藝，不僅解決了鐵鍋鑄造成型時間長、性狀不穩(wěn)定的問題，有利于消除鐵 鍋內(nèi)部應(yīng)力，還提高了鑄鐵鍋的強度和塑性，使鑄鐵鍋的耐用性和附加價值得到提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明針對上述問題，提供了一種鑄鐵鍋及其鑄造工藝，得到一種強度高、塑性好 和耐用性強的鑄鐵鍋，并且解決了鐵鍋鑄造成型時間長、性狀不穩(wěn)定的問題，提高了鑄鐵鍋 的附加價值。
[0011] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：
[0012] -種鑄鐵鍋的鑄造工藝，包括W下步驟：
[0013] 步驟S1，烙煉鐵水:將破碎成小塊的鑄造生鐵，與金屬單質(zhì)衫和金屬單質(zhì)欽按照質(zhì) 量比為100:0.02~0.08:0.05~0.10的添加比例，投入到烙煉爐中，經(jīng)持續(xù)加熱升溫至1450 Γ~150(TC，經(jīng)高溫烙煉成鐵水，同時采用機械攬拌裝置攬拌鐵水，使鐵水充分烙化均勻；
[0014] 步驟S2,誘注:將烙煉爐上空通入循環(huán)空氣，使其中烙化均勻的鐵水溫度緩慢冷卻 至1250°C~1350°C時，再W20L/S~50L/S的速率誘注到砂模中；
[0015] 步驟S3,形核晶種劑的配制：定量稱量原料，包括Ξ氧化二鐵、金紅石、片狀石墨、 單質(zhì)娃細粉，機械混合后過80目~100目篩，配制成形核晶種劑，備用；
[0016] 步驟S4,投種:立即向砂模中的鐵水中投入步驟S3配制的形核晶種劑，并使用攬拌 裝置使形核晶種劑在鐵水中攬拌分散均勻，直至鐵水中開始出現(xiàn)細小微結(jié)晶；
[0017] 步驟S5,成型:對步驟S4得到的含有細小微結(jié)晶的鐵水進行循環(huán)冷卻水降溫，至凝 固成型，脫模，得到鑄鐵鍋粗品；
[0018] 步驟S6,回火:將步驟S5得到的鑄鐵鍋粗品放入回火爐中，分階段升溫至550°C~ 600°C，保溫2.化~化，對鑄鐵鍋粗品進行回火處理，然后再分階段降溫至室溫，取出，得到 鑄鐵鍋。
[0019] 進一步地，步驟S1中，攬拌鐵水的攬拌轉(zhuǎn)速為l(K)r/min~3(K)r/min。
[0020] 更進一步地，步驟S2中，循環(huán)空氣的溫度為:5°C~15°C。
[0021] 進一步地，步驟S3中，形核晶種劑的配方組成及其重量份為：Ξ氧化二鐵50份~ 150份、金紅石20份~80份、片狀石墨10份~50份、單質(zhì)娃細粉10份~50份。
[0022] 進一步地，步驟S4中，攬拌分散的攬拌轉(zhuǎn)速為:2化/min~60r/min。
[0023] 進一步地，步驟S5中，循環(huán)冷卻水的流速為:5化/min~2(K)L/min。
[0024] 進一步地，步驟S6中，分階段升溫具體為：W80°C/h~100°C/h的升溫速率升溫至 300°C~350°C，保溫化~2.化，再W100°C A~120°C A的升溫速率升溫至550°C~600°C，保 溫2.化~化。
[0025] 進一步地，步驟S6中，分階段降溫具體為：W110°C A~130°C/h的降溫速率降溫至 350 °C~400 °C，保溫化~1.化，再W150 °C A~180 °C A的降溫速率降溫至100 °C~150 °C，保 溫0.化~化，然后自然冷卻至室溫。
[0026] 進一步地，還包括對鑄鐵鍋進行后處理的步驟，具體為:將鑄鐵鍋打磨至表面平整 光滑，呈現(xiàn)金屬光澤，得到鑄鐵鍋成品，將成品裝入密閉包裝袋中，于干燥通風(fēng)陰涼處膽存。
[0027] 本發(fā)明的另一目的，在于提供一種鑄鐵鍋，采用上述任一項所述的鑄造工藝鑄造 而成。
[0028] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0029] 1.本發(fā)明在熱烙液中加入大小不同的形核晶種劑，可W在鐵水中構(gòu)成形核中屯、， 產(chǎn)生更多的晶核，降低形核位壘，提高結(jié)晶形核動力，促進鑄鐵鍋的凝固及冷卻成型，制得 的鑄件中結(jié)晶鐵更多，鑄鐵的缺陷更少，性狀更加均勻一致；
[0030] 2.本發(fā)明在鑄鐵鍋鑄造的過程中，添加稀±元素衫和欽，有利于與鑄鐵合金中碳、 氮、硫等雜質(zhì)結(jié)合，形成球狀的彌散分布，并能與合金中鉛、錫、錬、祕等有害元素結(jié)合，并能 強化晶界，減少出現(xiàn)鑄鐵鍋的瑕疵與缺陷；
[0031] 3.本發(fā)明對成型的鑄鐵鍋鑄件進行高溫回火處理，有利于消除成型過程中由于溫 度差和組分不均勻而引起的內(nèi)應(yīng)力，有助于提高鑄鐵鍋的強度、初性和耐磨性等性質(zhì)，改善 鑄鐵鍋的品質(zhì)，方便消費者使用。
【具體實施方式】
[0032] W下對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可W由權(quán)利要求限定和覆蓋的 多種不同方式實施。
[0033] 實施例1
[0034] 一種鑄鐵鍋的鑄造工藝
[0035] 包括W下步驟：
[0036] 步驟S1，烙煉鐵水:將破碎成小塊的鑄造生鐵，與金屬單質(zhì)衫和金屬單質(zhì)欽按照質(zhì) 量比為100:0.02:0.05的添加比例，投入到烙煉爐中，經(jīng)持續(xù)加熱升溫至1450°C，經(jīng)高溫烙 煉成鐵水，同時采用機械攬拌裝置，在轉(zhuǎn)速為l(K)r/min的條件下攬拌鐵水，使鐵水充分烙化 均勻。
[0037] 步驟S2,誘注:將烙煉爐上空通入fTC的循環(huán)空氣，使其中烙化均勻的鐵水溫度緩 慢冷卻至1250°C時，再W 20L/S的速率誘注到砂模中。
[0038] 步驟S3,形核晶種劑的配制：定量稱量原料，包括Ξ氧化二鐵50份、金紅石20份、片 狀石墨10份、單質(zhì)娃細粉10份，機械混合后過80目篩，配制成形核晶種劑，備用；
[0039] 步驟S4,投種:立即向砂模中的鐵水中投入步驟S3配制的形核晶種劑，并使用攬拌 裝置，在轉(zhuǎn)速為20r/min的條件下，使形核晶種劑在鐵水中攬拌分散均勻，直至鐵水中開始 出現(xiàn)細小微結(jié)晶。
[0040] 步驟S5，成型:對步驟S4得到的含有細小微結(jié)晶的鐵水進行循環(huán)冷卻水降溫，至凝 固成型，脫模，得到鑄鐵鍋粗品；其中循環(huán)冷卻水的流速為50L/min。
[0041] 步驟S6,回火:將步驟S5得到的鑄鐵鍋粗品放入回火爐中，W80°CA的升溫速率升 溫至300°C，保溫化，再W 100°C A的升溫速率升溫至550°C，保溫2.化，對鑄鐵鍋粗品進行回 火處理，W1 l〇°C A的降溫速率降溫