CN101962772B

CN101962772B - 一种铸铁搪瓷燃烧器及其制备工艺

Info

Publication number: CN101962772B
Application number: CN200910157408A
Authority: CN
Inventors: 邹国营; 俞根云
Original assignee: Zhejiang Shuaikang Electric Stock Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG CONNAL ELECTRICAL APPLIANCES CO., LTD.
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2029-07-24
Also published as: CN101962772A

Abstract

本发明涉及一种铸铁搪瓷燃烧器及其制备工艺。本发明提供的耐高温涂搪家用灶具铸铁燃烧器及其制备工艺，是将该燃烧器的火盖、燃烧盘和引射器等零件的内腔及其外部表面根据使用需要以及燃烧器的类型分别喷涂有搪瓷涂料层，该涂料层具有抗氧化性，增强其外表面的耐酸碱性、耐老化和抗锈蚀性。使搪瓷燃烧器处在远高于600℃的工作环境使用，甚至在明火中燃烧而不黄变、爆瓷。且更加耐酸碱、耐热震、耐高温、抗冲击，不含任何对人体有害的元素等特点。

Description

一种铸铁搪瓷燃烧器及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种铸铁搪瓷燃烧器。另外，本发明还涉及铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺。

背景技术

目前市场出售的家用燃气灶具在款式或造型上种类繁多，家用燃气灶具的燃烧器其结构也多重多样。有整体式的，也有分体式的。整体式燃烧器(图一)一般由一个炉头(2)和内外分火器(1)(带火孔的火盖)组成；分体式燃烧器(图二)则由分火器(1)、燃烧盘(2)、底座(3)和引射器(4)组成。燃烧器零件的形状与材料各个生产厂根据其款式和制造工艺而定，有铜铝组合、有铁铝组合。目前认识比较一致的，分火器均采用黄铜(HPb59-1)制造，而分体式燃烧器的燃烧盘则分为黄铜(HPb59-1)铝合金(ADC12)和铸铁(HT150～250)制造，整体式的炉头均为铸铁制造。

随着人们安全意识的提高和消费理智，逐渐开始接受具有耐高温的铁质燃烧器的家用燃气灶。当然人们对产品外观造型要求古朴典雅，而80年代的那种表面镀锌、镀铬或是喷低温油漆的铸铁燃烧器仅用于台式灶具，现已被中高档嵌入式灶具所替代。就铸造工艺而言，已不是普通浇铸，而是精密铸造。不仅对炉头与火盖配合部位的金加工，而且对非配合处可视部位也进行金加工，以获得人们视觉的美观。然而这些加工和非加工表面都得进行表面处理，若采用以往那种普通的电镀工艺，易氧化生锈的铸铁燃烧器经600℃的环境长时间工作，其“锌”、“铬”镀层产生分离脱落，明火部位的镀层甚至被烧毁。2000年初，有些生产厂家开始逐渐喷涂有机硅，以代替上述普通电镀。

近两年来燃气器又尝试国产瓷膜涂料技术。但还存在一些缺点，冷热温度较有机涂料不足，容易做到亚光到中光，但做高光很难，丰满度也差，双组份施工稍嫌复杂(涂料在喷涂前需两种液态材料搅拌混合，需经八小时的熟化)，而燃气灶的燃烧器要长时期工作在600℃以上，而且是明火，而瓷膜涂料不能满足在600℃以上的高温环境中长时间工作，不黄变、不脱落的要求。尤其现有涂料不宜作为易氧化生锈铁质燃烧器装饰材料。

而搪瓷材料具有耐高温、不易黄变、脱落、表面光洁美观等优点。为了改善上述缺点，现有燃烧器开始使用搪瓷技术，在燃烧器的表面涂搪瓷。但目前燃烧器中大多以铜、铝、不锈钢作为搪瓷基底。该类材料作为基底由于其含碳量较高，与搪瓷的密着性能较差，瓷釉会出现爆瓷脱落的情况。而且搪瓷需要涂敷多层，包括底釉、面釉、边釉和饰花釉等，相应造成涂搪工艺复杂、繁琐。另外，现有搪瓷技术中的涂搪工艺如湿涂等，无法很好的对燃烧器内部的燃气孔、燃气腔的内壁涂搪，造成在实际使用过程中燃气孔、燃气腔不受搪瓷层的保护，长期使用后会影响到其他涂敷有搪瓷层的区域。因此，对于现有搪瓷材料的生产制备工艺而言，还无法完全满足搪瓷燃烧器的制造。

如国家知识产权局于1991年11月13日公布的、发明名称为硅锰钢搪瓷制造工艺、专利申请号为88103025的发明专利申请公布文本中。公开了一种以硅锰钢为坯件的搪瓷制造工艺，在其工艺中需要反复进行涂搪，首先涂敷一层底釉浆，之后涂敷一层面釉浆，最后再涂敷一层面釉浆。生产制备工艺较繁琐、复杂。另外，该类硅锰钢搪瓷用于燃气灶的燃烧器领域时，由于燃烧器工作长期处于600度以上的高温环境中，硅锰钢含碳两高易造成搪瓷的爆瓷、脱落、黄变。

发明内容

为了解决上述现有技术中的问题，本发明提供一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺。针对燃气灶中的燃烧器对现有搪瓷工艺进行了改进。采用低碳的铸铁材料，一次涂搪、一次烧制完成，搪瓷层为单层结构，工艺简单。使用中耐高温、不爆瓷、不黄变。

另外，本发明还提供按照上述制备工艺生产的铸铁搪瓷燃烧器。

本发明提供的一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺采用的主要技术方案为：包括如下工艺步骤：

a、制备搪瓷釉浆；

b、制造燃烧器，其中采用HT150至HT250的铸铁材料制造燃烧器中的燃烧盘；

c、采用湿涂工艺在制造好的燃烧盘表面喷涂步骤a制备的搪瓷釉浆；

d、将喷涂好搪瓷釉浆的燃烧盘放入炉中烧制，炉温在740℃～780℃之间，烧制时间在5分钟～15分钟之间；

e、装配完成。

本发明提供的一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺还采用的如下附属技术方案：所述步骤b制造燃烧器包括如下工序步骤：铸造、清砂、回火、金加工、喷砂；其中铸造工序中采用中频炼钢电炉；

在喷砂工序完成后的8小时内进行所述步骤c；

在所述步骤d中，采用隧道式炉进行烧制；

在所述步骤b中，采用黄铜或铸铁材料制造燃烧器中的分火器，采用铝合金或铸铁材料制造燃烧器中的引射管和底座，所述引射管和底座的表面通过所述步骤c、步骤d涂搪；

在完成所述步骤b之后、进行步骤c之前，对燃烧盘中的燃气孔、燃气腔的内壁涂敷步骤a制备的搪瓷釉浆；

采用具有柔性可产生弹性形变的钢丝条，并在其表面包裹具有吸附功能的海绵，将吸附有步骤a制备的搪瓷釉浆的海绵，通过钢丝条带动进入所述燃气孔或燃气腔对其内壁进行涂搪；

所述步骤a制备的搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、黑色素和水，且所述黏土的含量是釉粉含量的3％、石英的含量是釉粉含量的5％、亚硝酸钠的含量是釉粉含量的0.2％、碱的含量是釉粉含量的0.2％、黑色素的含量是釉粉含量的3％、水的含量是釉粉含量的45％～50％；

所述步骤a制备的搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、硼砂和水，且所述黏土的含量是釉粉含量的7％、石英的含量是釉粉含量的5％～10％、亚硝酸钠的含量是釉粉含量的0.2％、碱的含量是釉粉含量的0.15％、硼砂的含量是釉粉含量的0.3％、水的含量是釉粉含量的45％～50％。

本发明提供的铸铁搪瓷燃烧器采用的主要技术方案为：所述铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺包括如下工艺步骤：

a、制备搪瓷釉浆；

e、装配完成；

所述燃烧器包括分火器、燃烧盘、引射管和底座，所述燃烧盘的表面具有搪瓷层，所述搪瓷层为单层结构，所述搪瓷层的截面厚度在0.05mm至0.50mm之间。

采用本发明提供的一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺带来有益效果为：(1)本制备工艺针对燃烧器的特点对现有搪瓷生产工艺提出了改进。特别是对于燃烧盘中的燃气孔、燃气腔的内壁进行涂搪的工艺。采用具有柔性和弹性弯曲变形的钢丝，包裹海绵。有海绵吸附搪瓷瓷釉。进而通过钢丝在燃气孔、燃气腔中进出带动海绵对内部进行涂搪。由于燃烧盘中的燃气腔特别是燃气孔是不规则、弯曲的形状，具有柔性和弯曲的钢丝包裹海绵很好的解决了现有湿涂工艺不能很好的对其内壁涂搪的问题。使按照本发明提供的工艺制造的燃烧器整体涂搪效果完整、紧密。(2)本发明提供的制备工艺为一次涂搪工艺、仅涂敷一层搪瓷形成单层搪瓷层、且一次烧制成型。整个燃烧器的制备工艺简单，无需涂敷多层瓷釉层、反复烧制。(3)本发明的制备工艺是针对燃烧器的制造而提出的，由于燃烧器的工作环境处在600度以上的高温中，因此采用铸铁材料制备燃烧盘，并作为搪瓷的基底。由于铸铁燃烧器的含碳量较低，本发明采用的铸铁含碳量在HT150～HT250之间，涂搪后的搪瓷层与铸铁密着性能良好，长期在高温环境中不会黄变、爆瓷、脱落。并且增强抗氧化性，增强其外表面的耐酸碱性、耐老化和抗锈蚀性。(4)本发明提供的制备工艺，其中的涂搪、烧制工序不仅适于燃烧器中的燃烧盘，根据使用需要以及燃烧器的结构(如分体式或整体式)，可分别对分火器、引射管和底座进行涂搪、烧制。并采用上述的工艺对分火器中的燃气孔内壁进行涂搪。

采用本发明提供的铸铁搪瓷燃烧器带来的有益效果：铸铁搪瓷燃烧器中的燃烧盘表面具有搪瓷层，燃烧器长期在高温环境中不会黄变、爆瓷、脱落。并且增强抗氧化性，增强其外表面的耐酸碱性、耐老化和抗锈蚀性。其截面厚度在0.05mm至0.50mm之间，更耐磨(莫氏硬度8)、耐压(80～200kg/cm²)。

附图说明

图1为现有整体式燃烧器的结构示意图；

图2为现有分体式燃烧器的结构示意图；

图3为本发明燃烧器中涂搪后的搪瓷层的结构示意图，主要示出在燃烧器的表面具有搪瓷层的结构。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详述：

在本发明提供一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺，包括如下工艺步骤：

a、制备搪瓷釉浆；

b、制造燃烧器，其中采用HT150至HT250的铸铁材料制造燃烧器中的燃烧盘2；

c、采用湿涂工艺在制造好的燃烧盘2表面喷涂步骤a制备的搪瓷釉浆；

d、将喷涂好搪瓷釉浆的燃烧盘2放入炉中烧制，炉温在740℃～780℃之间，烧制时间在5分钟～15分钟之间；

e、装配完成。

在本发明提供的上述实施例中，所述步骤b制造燃烧器包括如下工序步骤：

1、铸造：制作铸造模型(a工件模型b型芯模型)两者均用铝合金制作的硬模，以保证制作尺寸的精确。铸铁采用灰口铸铁，采用HT150～HT250牌号的生铁。化铁炉宜采用中频炼钢电炉，一般不使用烧焦碳的冲天炉。化铁是为控制铸铁的含碳量，以免含碳量超标，影响搪瓷质量(爆瓷)。必要时，检查分析其含碳量。

2、清砂；

3、回火：消除工件内应力，同时也起到一定时效处理效果。

4、金加工：获得装配尺寸和合适的粗糙度。

5、喷砂：去除粘在工件未加工表面上的型砂和氧化膜。

在喷砂工序完成后的8小时内进行所述步骤c。

在本发明提供的上述实施例中，在所述步骤d中，采用隧道式炉进行烧制。

在本发明提供的上述实施例中，在所述步骤b中，采用黄铜或铸铁材料制造燃烧器中的分火器1，采用铝合金或铸铁材料制造燃烧器中的引射管3和底座4，所述引射管3和底座4的表面通过所述步骤c、步骤d涂搪。

在本发明提供的上述实施例中，在完成所述步骤b之后、进行步骤c之前，对燃烧盘2中的燃气孔、燃气腔的内壁涂敷步骤a制备的搪瓷釉浆。采用具有柔性可产生弹性形变的钢丝条，并在其表面包裹具有吸附功能的海绵，将吸附有步骤a制备的搪瓷釉浆的海绵，通过钢丝条带动进入所述燃气孔或燃气腔对其内壁进行涂搪。由于燃烧盘2中的燃气腔特别是燃气孔是不规则、弯曲的形状，具有柔性和弯曲的钢丝包裹海绵很好的解决了现有湿涂工艺不能很好的对其内壁涂搪的问题。使按照本发明提供的工艺制造的燃烧器整体涂搪效果完整、紧密。

在本发明提供的上述实施例中，所述步骤a制备的搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、黑色素和水，且所述黏土的含量是釉粉含量的3％、石英的含量是釉粉含量的5％、亚硝酸钠的含量是釉粉含量的0.2％、碱的含量是釉粉含量的0.2％、黑色素的含量是釉粉含量的3％、水的含量是釉粉含量的45％～50％。其中，釉粉为福禄(苏州)新型材料有限公司生产的1931号和1932号釉粉混合形成的，由于1931号釉粉偏亮、1932号釉粉偏亚光，由此混合形成柔和亚光效果的釉粉。在最终形成的瓷釉层上，可以产生亚光效果。给产品带来美观的效果。其中1931号釉粉和1932号釉粉各占50％。上述其他组分的含量是基于釉粉的含量而定的。比如釉粉含量为100公斤，则黏土的含量是100公斤×3％为3公斤，其他组分的含量一次类推计算。将上述的各组分按照配比关系混合后即形成本发明制备工艺中步骤a所制备的搪瓷瓷釉。

按照上述各组分的配比关系制备的搪瓷釉浆，细度为：0.5～1.0g/200目/50cc(喷搪)。注：将50cc调制好的釉浆，放在200目的筛子上，此时因釉浆比较黏稠，需加水稀释，使其通过筛子，但仍有部分釉浆停留在筛子上，将其烘干后重量在0.5～1.0g。

施釉量为：7.0～8.0g湿/10x10cm两面。注：在体积为10x10cm的物体两面喷搪，需要7.0～8.0g的釉浆。

比重：1.70～1.75。注：例如容积为100cc的水与100cc的釉浆之比为1∶1.70～1.75。

调制好的搪瓷釉浆，在步骤d中的烧成温度在：740℃～760℃

本发明提供另外一种搪瓷釉浆的方案。在该方案中，所述步骤a制备的搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、硼砂和水，且所述黏土的含量是釉粉含量的7％、石英的含量是釉粉含量的5％～10％、亚硝酸钠的含量是釉粉含量的0.2％、碱的含量是釉粉含量的0.15％、硼砂的含量是釉粉含量的0.3％、水的含量是釉粉含量的45％～50％。其中，釉粉为福禄(苏州)新型材料有限公司生产的1414B号釉粉。其他组分的含量与釉粉的关系与上述方案相同，这里不再赘述。

按照上述各组分的配比关系制备的搪瓷釉浆，细度为：1～2g/200目/50cc(喷搪)。注：将50cc调制好的釉浆，放在200目的筛子上，此时因釉浆比较黏稠，需加水稀释，使其通过筛子，但仍有部分釉浆停留在筛子上，将其烘干后重量在1～2g。

比重：1.65～1.70。注：例如容积为100cc的水与100cc的釉浆之比为1∶1.65～1.70。

调制好的搪瓷釉浆，在步骤d中的烧成温度在：760℃～780℃

在完成上述整个制备工艺后，即完成步骤e装配完成后。接下来要对制备好的燃烧器进行各方面的性能检测。包括如下：

(1)抽检，抽取燃烧器工作时受热最重的火盖和燃烧盘2，将其温升到300摄氏度，浸入水温25℃水池或较大的容器中冷却。视其瓷釉是否开裂、爆瓷、黄变。

(2)耐久试验：燃烧器安装灶具上，在锅支架上压￠250毫米厚为20毫米的铁板，将灶具热负荷开至最大，连续干烧2小时，视其瓷釉是否黄变。

(3)将做过干烧试验后的燃烧器做耐盐雾试验，视其有无被锈蚀等。

(4)适应参照搪瓷制品做跌落和冲击试验。视其撞击点瓷釉剥落程度，剥落面积不得大于撞击点的2.5倍为合格。

通过上述检测可知，本发明制备工艺制备的燃烧器处在远远高于600℃的工作环境使用，甚至在明火中燃烧而不黄变、爆瓷。本工艺为湿涂，属一次涂搪工艺，即配制一种釉，既作底釉、又作面釉，一次涂敷，一次烧成即可。耐高温，可冲洗易清洁，无污染且具有良好的热稳定性。还具有耐磨(莫氏硬度8)、耐压(80～200kg/cm²)，且化学性能稳定，可抗有机酸、无机酸和碱的腐蚀性等特点。

除了本发明提供的上述制备工艺的实施例外，本发明还提供按照上述实施例提供的制备工艺生产的铸铁搪瓷燃烧器。所述燃烧器包括分火器1、燃烧盘2、引射管3和底座4，所述燃烧盘2的表面具有搪瓷层，所述搪瓷层为单层结构，所述搪瓷层的截面厚度在0.05mm至0.50mm之间。在本发明提供的具体实施例中，搪瓷层的截面厚度为0.12mm。

铸铁搪瓷燃烧器中的燃烧盘2表面具有搪瓷层，燃烧器长期在高温环境中不会黄变、爆瓷、脱落。并且增强抗氧化性，增强其外表面的耐酸碱性、耐老化和抗锈蚀性。其截面厚度在0.05mm至0.50mm之间，更耐磨(莫氏硬度8)、耐压(80～200kg/cm²)。

Claims

1.一种铸铁搪瓷燃烧器的制备工艺，其特征在于包括如下工艺步骤：

a、制备搪瓷釉浆，所述搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、黑色素和水，且所述黏土的含量以重量计是釉粉含量的3％、石英的含量以重量计是釉粉含量的5％、亚硝酸钠的含量以重量计是釉粉含量的0.2％、碱的含量以重量计是釉粉含量的0.2％、黑色素的含量以重量计是釉粉含量的3％、水的含量以重量计是釉粉含量的45％～50％；或所述搪瓷釉浆包含：釉粉、黏土、石英、亚硝酸钠、碱、硼砂和水，且所述黏土的含量以重量计是釉粉含量的7％、石英的含量以重量计是釉粉含量的5％～10％、亚硝酸钠的含量以重量计是釉粉含量的0.2％、碱的含量以重量计是釉粉含量的0.15％、硼砂的含量以重量计是釉粉含量的0.3％、水的含量以重量计是釉粉含量的45％～50％；

b、制造燃烧器，其中采用HT150至HT250的铸铁材料制造燃烧器中的燃烧盘(2)；

c、采用湿涂工艺在制造好的燃烧盘(2)表面喷涂步骤a制备的搪瓷釉浆；

d、将喷涂好搪瓷釉浆的燃烧盘(2)放入炉中烧制，炉温在740℃～780℃之间，烧制时间在5分钟～15分钟之间；

e、装配完成。

2.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：所述步骤b制造燃烧器包括如下工序步骤：铸造、清砂、回火、金加工和喷砂；其中铸造工序中采用中频炼钢电炉。

3.根据权利要求2所述的制备工艺，其特征在于：在喷砂工序完成后的8小时内进行所述步骤c。

4.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：在所述步骤d中，采用隧道式炉进行烧制。

5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：在所述步骤b中，采用黄铜或铸铁材料制造燃烧器中的分火器(1)，采用铝合金或铸铁材料制造燃烧器中的引射管(3)和底座(4)，所述引射管(3)和底座(4)的表面通过所述步骤c和步骤d涂搪。

6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于：在完成所述步骤b之后与进行步骤c之前，对燃烧盘(2)中的燃气孔和燃气腔的内壁涂敷步骤a制备的搪瓷釉浆。

7.根据权利要求6所述的制备工艺，其特征在于：采用具有柔性可产生弹性形变的钢丝条，并在其表面包裹具有吸附功能的海绵，将吸附有步骤a制备的搪瓷釉浆的海绵，通过钢丝条带动进入所述燃气孔或燃气腔对其内壁进行涂搪。

8.按照上述权利要求1至7任一所述制备工艺制造的铸铁搪瓷燃烧器，所述燃烧器包括分火器(1)、燃烧盘(2)、引射管(3)和底座(4)，其特征在于：所述燃烧盘(2)的表面具有搪瓷层(5)，所述搪瓷层(5)为单层结构，所述搪瓷层(5)的截面厚度在0.05mm至0.50mm之间。