CN105755468A - 一种铸铁搪瓷件的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对铸铁材质的铸件进行搪瓷瓷釉的生产工艺。它包括铸件：选取灰口铸铁作为铸件，灰口铸铁的金相结构为以铁素体为基体，带有小尺寸的石墨均匀分布。底釉的搪瓷：采用浸搪和补喷的方法,使底釉厚度均匀附着在铸件表面，底釉厚度保持在150?250微米。面釉的搪瓷：采用浸搪和加喷的工艺，使面釉均匀附着在完成G步骤的铸件表面,面釉厚度在120?200微米.本发明终于通过了腐蚀性极强的0.5%柠檬酸水溶液为介质的EDQM要求测试。通过此工艺搪瓷铸铁件，化学性能稳定，各种金属不易析出，符合食品安全要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种对铸铁材质的铸件进行搪瓷瓷釉的生产工艺。
背景技术
随着改革开放，搪瓷制品的出口越来越多，质量要求也越来越高。特别是涉及到对人体有害元素的限制，几乎到苛刻程度。由美国的铅镉限制到欧盟的Rosh四个元素以及LFDB的六个元素，直至2012年开始的出口丹麦，比利时等国实行的欧洲药品质量管理局（EDQM）标准。目前，此标准对搪瓷制品中可能存在的：钡（Ba）；铜（Cu）；铁（Fe）；锡（Sn）；铬（Cr）；锰（Mn）；锌（Zn）；铝（Al）；锂（Li）；铍（Be）；钒（V）；镍（Ni）；钴（Co）；砷（As）；钼（Mo）；银（Ag）；镉（Cd）；锑(Sb )；汞(Hg)；铊(Tl)；铅(Pb)等21个元素作了严格限制。
众所周知，瓷釉是一种非金属无机材料，其性能和内部结构与玻璃相似，都是由金属氧化物和非金属氧化物按一定比例混合后，在1400度左右高温熔融而成。因此有约上述2/3元素在瓷釉中存在。元素钴；镍；锑；钼等是瓷釉与铸铁基体化学密着的基础。适当引入是必要的，它可提高密着力和耐冲击强度。锂的引入是为了增加浸润性，降低软化温度，并赋予制品细腻的表面。但锂元素是碱金属中最活泼的元素，具不稳定性，极易在柠檬酸水溶液中析出。
由于搪瓷制品化学稳定性好，表面光滑，并具有非常美观的颜色和光泽，被广泛应用于化学工业和日常生活中。
目前，在国内外的瓷釉生产厂和铸铁搪瓷件生产厂家还没有一家企业生产的铸铁搪瓷件通过上述（EDQM）标准要求的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种健康安全的以使铸铁烧烤制品能通过欧洲药品质量管理局（EDQM）标准的铸铁搪瓷瓷釉的生产工艺。
本发明目的是这样实现的。
一种铸铁搪瓷件的生产工艺，A．铸件：选取灰口铸铁作为铸件，灰口铸铁的金相结构为以铁素体为基体，带有小尺寸的石墨均匀分布。
灰口铸铁含五大元素成分重量百分比：碳3.2-3.6% ，硅2.2-2.8%，锰0.5-0.6%，磷0.1-0.4% 硫〈0.1%。
B．清砂：将铸件表面的型砂和氧化层抛干净，显出银白色。
C．打磨：磨掉铸件上的坯峰和毛刺等，使表面光滑。
D．退火：在加热装置中将铸件在700-850度温度下以1.3-1.6米/分的速度退火，时间为12-17分钟。
E．抛丸：使铸件表面呈银白色，表面均匀粗糙。
F．底釉的搪瓷：采用浸搪和补喷的方法,使底釉厚度均匀附着在铸件表面，底釉厚度保持在150-250微米。
底釉的各成分重量百分比为：WL-10号瓷釉58-62%,石英砂4-6%,粘土2-4%,亚硝酸钠0.01-0.03%,硼砂0.01-0.03%,水27-33%；底釉的主要作用是在高温状态下瓷釉与铸铁之间形成强的化学密着，石英砂增加抗氧化性和透气性，粘土主要起釉浆悬浮作用，亚硝酸钠和硼砂主要起防锈作用。
其中：WL-10号瓷釉主要成分重量百分比为：二氧化硅43-47%,氧化钴0.4-0.6%,氧化镍0.2-0.4%,氧化锂1-3%,三氧化二硼17-19%,氧化钠和氧化钾18-20%,碳酸镁 4-6%,三氧化二铁3-5%，二氧化锰3-4%,氧化钙2-3%。
G．底釉的烧成：将完成F步骤的铸件置入温度为700-800度加热装置中以线速度1.5-2.2米/分钟通过加热区域,通过时间为10—13分钟。
H．面釉的搪瓷：采用浸搪和加喷的工艺，使面釉均匀附着在完成G步骤的铸件表面,面釉厚度在120-200微米, 面釉的各成分重量百分比是：WL-21瓷釉31-33%,WL-9瓷釉13-15%,WL-6瓷釉12-13%,无钴色素0.5-0.6%,石英砂8-10%,粘土2-3%,亚硝酸钠0.1-0.2%,硼砂0.1-0.2%,水28-30%;石英砂增加抗氧化性和透气性，粘土主要起釉浆悬浮作用，亚硝酸钠和硼砂主要起防锈作用。
其中WL-21瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅44-46%，三氧化二铝1-3%,三氧化二硼18-20%，氧化钠和氧化钾19-21% ，氧化镁1-3% ，碳酸锶 1-2% ，五氧化二钒 0.4-0.6% ，碳酸铯0.4-0.6%；
WL-21瓷釉不含锂，二氧化硅和三氧化二硼为瓷釉中的骨架，五氧化二钒，碳酸铯及碳酸锶为稀有金属，用以增加化学稳定性，属于量光瓷釉。
其中WL-9瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅42-44%，三氧化二铝4-6%,三氧化二硼17-19%，三氧化二铁1-2%,氧化钙1-2% ，氧化镁1-2%,氧化钼1-3% ,氧化钠和氧化钾18-20%; WL-9瓷釉为低钴瓷釉，属于哑光釉，具有高的化学稳定性。
其中WL-6瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅37-39% ,二氧化钛 2-4%,三氧化二铝23-25%, 三氧化二硼11-13%,氧化镁5-7%,氧化锂4-6%，氧化钠和氧化钾17-19% ；WL-6瓷釉为哑光釉，具有高的化学稳定性。
I．面釉的烧成 将完成H步骤的铸件置入温度为700-760度加热装置中以线速度1.5-2.2米/分钟通过加热装置,通过时间为8—12分钟。
J．成品检测。
本发明经过两年多实验和改进，终于在2015年年底通过了腐蚀性极强的0.5%柠檬酸水溶液为介质的EDQM要求的测试。并陆续投入生产。其测试方法是：将一定体积的0.5%柠檬水溶液，倒入内表面搪瓷的3升容积试样煲内，并加温至100度摄氏，恒温30分钟。倒出试液（第一次）。又倒入相同体积的溶液于搪瓷煲，并加热至100度恒温30分钟，（第二次）倒出。再重复第三次。将第一次和第二次的试液混合备测，第三次倒出的试液备测，然后用“电感耦合等离子发射光谱仪”进行检测。分别测得21个元素的两组值。均符合欧洲药品质量管理局（EDQM）标准。
通过此工艺搪瓷的铸铁件，化学性能稳定，各种金属不易析出，符合食品安全要求。
具体实施方式
下面通过具体的实施例，对本发明作进一步详述。
实施例1，一种铸铁搪瓷烧烤盘的生产工艺， A．选材：选取灰口铸铁作为烧烤盘用材，灰口铸铁的金相结构为以铁素体为基体，带有小尺寸的石墨均匀分布。
灰口铸铁含五大元素成分重量百分比：碳3.3% ，硅2.8%，锰0.5%，磷0.3% 硫0.09%。
B．清砂：将烧烤盘表面的型砂和氧化层抛干净，显出银白色。
C．打磨：磨掉烧烤盘铸件上的坯峰和毛刺等，使表面光滑。
D．退火：在加热装置中将烧烤盘在800度温度下以1.4米/分的速度退火，时间为14分钟。
E．抛丸：使烧烤盘表面呈银白色，表面均匀粗糙。
F．检验：烧烤盘表面是否平整。
G．底釉的搪瓷：采用浸搪和补喷的方法,使底釉厚度均匀附着在烧烤盘表面，底釉厚度保持在200微米。
底釉的各成分重量百分比为：WL-10号瓷釉59%,石英砂5%,粘土3%,亚硝酸钠0.02%,硼砂0.03%,水32.95%。
其中：WL-10号瓷釉主要成分重量百分比为：二氧化硅44%,氧化钴0.5%,氧化镍0.2%,氧化锂3%,三氧化二硼19%,氧化钠和氧化钾19%,碳酸镁 5%,三氧化二铁4%，二氧化锰3%,氧化钙3%。
H．底釉的烧成：将完成G步骤的烧烤盘置入温度为800度加热装置中以线速度2.2米/分钟通过加热区域,通过时间为13分钟。
I．底釉制品检验
平整度检测：平台上用1.0厚塞规。
外表面检查：无气泡针孔等缺陷，瓷层厚度测试。
用膜厚仪测试厚度在150-250微米。
J．面釉的搪瓷：采用浸搪和加喷的工艺，使面釉均匀附着在完成I步骤的烧烤盘表面,面釉厚度在160微米, 面釉的各成分重量百分比是：WL-21瓷釉32%,WL-9瓷釉14%,WL-6瓷釉12%,无钴色素0.5%,石英砂9%,粘土3%,亚硝酸钠0.1%,硼砂0.2%,水29.2%。
其中WL-21瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅46%，三氧化二铝1%,三氧化二硼19%，氧化钠和氧化钾20% ，氧化镁1% ，碳酸锶 1% ，五氧化二钒 0.6% ，碳酸铯0.4%。
其中WL-9瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅44%，三氧化二铝4%,三氧化二硼18%，三氧化二铁2%,氧化钙1% ，氧化镁1%,氧化钼2% ,氧化钠和氧化钾18%。
其中WL-6瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅37% ,二氧化钛 2%,三氧化二铝24%, 三氧化二硼11%,氧化镁5%,氧化锂4%，氧化钠和氧化钾19% 。
K．面釉的烧成 将完成J步骤的烧烤盘置入温度为730度加热装置中以线速度1.5米/分钟通过加热装置,通过时间为8分钟。
H．成品检测。
实施例2，一种铸铁搪瓷烧烤盘的生产工艺， A．选材：选取灰口铸铁作为烧烤盘用材，灰口铸铁的金相结构为以铁素体为基体，带有小尺寸的石墨均匀分布。
灰口铸铁含五种元素成分重量百分比：碳3.1% ，硅2.6%，锰0.6%，磷0.2% 硫0.02%。
B．清砂：将烧烤盘表面的型砂和氧化层抛干净，显出银白色。
C．打磨：磨掉烧烤盘铸件上的坯峰和毛刺等，使表面光滑。
D．退火：将烧烤盘在830度温度下以1.7米/分的速度退火，时间为17分钟。
E．抛丸：使烧烤盘表面呈银白色，表面均匀粗糙。
F．检验：烧烤盘表面是否平整。
G．底釉的搪瓷：采用浸搪和补喷的方法,使底釉厚度均匀附着在烧烤盘表面，底釉厚度保持在220微米。
底釉的各成分重量百分比为：WL-10号瓷釉60%,石英砂4%,粘土4%,亚硝酸钠0.01%,硼砂0.01%,水31.98%。
其中：WL-10号瓷釉主要成分重量百分比为：二氧化硅47%,氧化钴0.4%,氧化镍0.4%,氧化锂1%,三氧化二硼17%,氧化钠和氧化钾18%,碳酸镁 6%,三氧化二铁4%，二氧化锰4%,氧化钙2%。
H．底釉的烧成：将完成G步骤的烧烤盘置入温度为750度加热装置中以线速度1.5米/分钟通过加热区域,通过时间为10分钟。
I．底釉制品检验
平整度检测：平台上用1.0厚塞规。
外表面检查：无气泡针孔等缺陷，瓷层厚度测试。
用膜厚仪测试厚度在150-250微米。
J．面釉的搪瓷：采用浸搪和加喷的工艺，使面釉均匀附着在完成I步骤的烧烤盘表面,面釉厚度在170微米, 面釉的各成分重量百分比是：WL-21瓷釉31.2%,WL-9瓷釉14.9%,WL-6瓷釉13%,无钴色素0.6%,石英砂8%,粘土2%,亚硝酸钠0.1%,硼砂0.2%,水30%。
其中WL-21瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅44%，三氧化二铝2%,三氧化二硼18%，氧化钠和氧化钾21% ，氧化镁2% ，碳酸锶 2% ，五氧化二钒 0.4% ，碳酸铯0.6%。
其中WL-9瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅42%，三氧化二铝6%,三氧化二硼19%，三氧化二铁1%,氧化钙2% ，氧化镁2%,氧化钼3% ,氧化钠和氧化钾20%。
其中WL-6瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅39% ,二氧化钛 4%,三氧化二铝25%, 三氧化二硼13%,氧化镁7%,氧化锂6%，氧化钠和氧化钾17% 。
K．面釉的烧成 将完成J步骤的烧烤盘置入温度为750度加热装置中以线速度2.2米/分钟通过加热装置,通过时间为12分钟。
H．成品检测。
Claims (1)
1.一种铸铁搪瓷件的生产工艺，其特征在于：
A．铸件：选取灰口铸铁作为铸件，灰口铸铁的金相结构为以铁素体为基体，带有小尺寸的石墨均匀分布；
灰口铸铁含五大元素成分重量百分比：碳3.2-3.6% ，硅2.2-2.8%，锰0.5-0.6%，磷0.1-0.4% 硫〈0.1%；
B．清砂：将铸件表面的型砂和氧化层抛干净，显出银白色；
C．打磨：磨掉铸件上的坯峰和毛刺等，使表面光滑；
D．退火：在加热装置中将铸件在700-850度温度下以1.3-1.7米/分的速度退火，时间为12-17分钟；
E．抛丸：使铸件表面呈银白色，表面均匀粗糙；
F．底釉的搪瓷：采用浸搪和补喷的方法,使底釉厚度均匀附着在铸件表面，底釉厚度保持在150-250微米；
底釉的各成分重量百分比为：WL-10号瓷釉58-62%,石英砂4-6%,粘土2-4%,亚硝酸钠0.01-0.03%,硼砂0.01-0.03%,水27-33%；
其中：WL-10号瓷釉主要成分重量百分比为：二氧化硅43-47%,氧化钴0.4-0.6%,氧化镍0.2-0.4%,氧化锂1-3%,三氧化二硼17-19%,氧化钠和氧化钾18-20%,碳酸镁 4-6%,三氧化二铁3-5%，二氧化锰3-4%,氧化钙2-3%；
G．底釉的烧成：将完成F步骤的铸件置入温度为700-800度加热装置中以线速度1.5-2.2米/分钟通过加热区域,通过时间为10—13分钟；
H．面釉的搪瓷：采用浸搪和加喷的工艺，使面釉均匀附着在完成G步骤的铸件表面,面釉厚度在120-200微米, 面釉的各成分重量百分比是：WL-21瓷釉31-33%,WL-9瓷釉13-15%,WL-6瓷釉12-13%,无钴色素0.5-0.6%,石英砂8-10%,粘土2-3%,亚硝酸钠0.1-0.2%,硼砂0.1-0.2%,水28-30%;
其中WL-21瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅44-46%，三氧化二铝1-3%,三氧化二硼18-20%，氧化钠和氧化钾19-21% ，氧化镁1-3% ，碳酸锶 1-2% ，五氧化二钒 0.4-0.6% ，碳酸铯0.4-0.6%；
其中WL-9瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅42-44%，三氧化二铝4-6%,三氧化二硼17-19%，三氧化二铁1-2%,氧化钙1-2% ，氧化镁1-2%,氧化钼1-3% ,氧化钠和氧化钾18-20%;
其中WL-6瓷釉主要成分重量百分比为:二氧化硅37-39% ,二氧化钛 2-4%,三氧化二铝23-25%, 三氧化二硼11-13%,氧化镁5-7%,氧化锂4-6%，氧化钠和氧化钾17-19% ；
I．面釉的烧成 将完成H步骤的铸件置入温度为700-760度加热装置中以线速度1.5-2.2米/分钟通过加热装置,通过时间为8—12分钟；
J．成品检测。
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