CN106929773B - 一种无油烟生铁锅及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无油烟生铁锅及其制造方法，属于厨具领域。一种无油烟生铁锅，包括锅体；所述锅体包括外锅体、内锅体、不锈钢涂层；所述外锅体由铜铸成，其外表面的底部为平面结构；所述外锅体的内表面与所述内锅体的外表面熔融结合；所述内锅体由生铁铸成，其外表面和内表面的底部均为圆弧结构；所述内锅体的内表面喷涂一层不锈钢涂层；所述不锈钢涂层含有硅、锰、铬、镍、钼、氮、铜、钴、硼、碳、铌、钙、磷、硫，其余为铁；本发明还提供了一种用于制造上述生铁锅的方法；本发明公开的无油烟生铁锅受热均匀，不产生油烟，受热面积大，不易破碎，能防止铁锈侵蚀。

Description

一种无油烟生铁锅及其制造方法

技术领域

本发明涉及厨具领域，特别是一种无油烟生铁锅及其制造方法。

背景技术

现在普遍使用的炒锅，一般采用单层薄铁皮经过冲压成型或生铁浇铸成型。由于这两种材料制造的炒锅导热性差。炒菜时锅体受热不均匀，在局部产生高温，特别是锅腰部位的温度最高，其次是锅底，锅沿的温度最低。食用油和食物在高温条件下发生一系列复杂变化后产生大量热氧化分解产物,其中部分以烟雾形式散发到空气中形成油烟。组成油烟的成分复杂，而且多数有毒，如杂环胺类化合物是强致癌物质。油烟对人体健康造成极大的的影响，而且排放到大气中还会污染环境。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种锅体受热均匀且不产生油烟的无油烟生铁锅及其制造方法。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种无油烟生铁锅，包括锅体；所述锅体包括外锅体、内锅体、不锈钢涂层；所述外锅体由铜铸成，其外表面的底部为平面结构；所述外锅体的内表面与所述内锅体的外表面熔融结合；所述内锅体由生铁铸成，其外表面和内表面的底部均为圆弧结构；所述内锅体的内表面喷涂一层不锈钢涂层；所述不锈钢涂层含有以重量百分比计的0.8～2.4％的锰、18.0～22.6％的铬、5.5～11.0％的镍、0.4～1.2％的钼、0.15～0.30％的氮、0.3～0.5％的铜、1.2～1.8％的钴、0.005～0.01％的硼、0.01～0.03％的碳、0.1～0.6％的硅、0.2～0.8％的铌、0.005～0.01％的钙、0.01～0.04％的磷、0.01～0.05％的硫，其余为铁。

所述不锈钢涂层属于奥氏体不锈钢，其组成成分的作用如下：

锰有助于形成稳定的奥氏体晶体组织并对抗马氏体变形，其还可以改善耐高温强度。但是，过高的锰含量会降低不锈钢的耐腐蚀性和耐氧化性。因此，锰的含量限制为0.8～2.4％。

铬是不锈钢的基本组成元素之一，其可以提高不锈钢的耐腐蚀性。但是，过高的铬含量会增加奥氏体形成剂镍和锰的需要。镍和锰的价格相对比较昂贵。因此，铬的含量限制为18.0～22.6％。

镍是不锈钢的基本组成元素之一，同时是奥氏体的强稳定剂。镍可以提高奥氏体的成形性和韧性，但是过高的镍含量会降低不锈钢的硬度和抗拉强度，而且镍的价格十分昂贵。因此，镍的含量限制为5.5～11.0％。

钼可以改善不锈钢的耐腐蚀性，其可以使不锈钢的基体强化，并提高不锈钢的高温强度和蠕变性能。由于钼的成本高，其含量限制为0.4～1.2％。

氮是奥氏体的形成剂和稳定剂，其可以降低不锈钢的晶体间腐蚀敏感性，改善不锈钢的耐腐蚀性。但是，随着氮含量的提高，氮化物沉淀的风险也增加了。因此，氮的含量限制为0.15～0.30％。

铜可以改善对非氧化性酸的耐腐蚀性，对马氏体形成性具有强的影响，其可以作为镍的替代品。但是，过高的铜含量会降低不锈钢的热加工性。铜含量超过0.50％塑性显著降低，当铜含量小于0.50％对焊接性无影响。因此，铜的含量限制为0.3～0.5％。

钴是奥氏体的稳定剂，其可以提高不锈钢的综合力学性能，使其具有超强韧性和强度。但是，钴的价格非常昂贵，因此，钴的含量限制为1.2～1.8％。

硼可用于改善的热加工性和更好的表面品质。添加超过0.01％的硼对不锈钢的加工性和耐腐蚀性可有害。因此，硼的含量限制为0.005～0.01％。

碳是奥氏体形成的元素，其可以提高不锈钢的强度。但是过高的碳含量，对耐腐蚀性具有不利影响。因此，碳的含量限制为0.01～0.03％。

硅是一种铁素体形成元素，但是，硅在针对马氏体形成的奥氏体稳定性方面具有更强的稳定化作用。在炼钢过程中，硅可以作为还原剂和脱氧剂。此外，硅和钼、铬结合，可以提高抗腐蚀性和抗氧化性。如果钢中含硅量超过0.60％，硅就算合金元素用。因此，硅的含量限制为0.1～0.6％。

铌用作合金元素添加到不锈钢里，能增加不锈钢的高温强度，改善加工性能。奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。但是，过高的铌含量会使不锈钢的塑性和韧性有所下降。因此，铌的含量限制为0.2～0.8％。

钙可以使不锈钢具有良好的易切削性，方便不锈钢成型后的加工。但是，过高含量的钙会降低不锈钢的强度。因此，钙的含量限制为0.005～0.01％。

磷是不锈钢中的有害元素，其可以增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏。但在炼钢工艺中，掺杂入磷是不可避免的。因此，不锈钢中含磷量限制为0.01～0.04％。

硫也是不锈钢中的有害元素，其使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。但在炼钢工艺中，掺杂入硫是不可避免的。所以通常要求硫含量为0.01～0.05％。

铁是不锈钢最基本组成元素。

优选的，所述外锅体包括A区和B区；所述A区为所述外锅体的锅底至所述外锅体高度2/5～1/2的区域；所述B区为所述外锅体余下的区域；所述外锅体的厚度：所述A区为3～6mm，所述B区为0.5～3mm；所述内锅体的厚度为1～2mm；所述内锅体的厚度相对较薄，导热效果好，能量利用率高；所述外锅体受热时，主要是A区受热；A区的厚度相对较厚，这样，热量积累及释放的速度比较慢，可以使锅体的热量达到动态平衡，表面温度不会骤高骤低；B区的热量主要来源于A区的热量传递，B区的厚度相对较薄，热量积累及释放的速度比较快，有助于提高锅体边缘的温度。

优选的，所述内锅体的内表面设置有螺纹结构；锅体内表面的螺纹结构可以在各个部位积累水分，使锅内产生一个“蒸汽气垫”，具有“微气垫热缓导”作用；螺纹结构可以使锅体不产生油烟以外，还增加了物理性不粘锅的特点，即不出现煎焦糊底的现象，不会产生致瘤物，确保饭菜不焦、不粘锅。

优选的，所述外锅体的外表面设置有螺纹结构。锅体外表面的螺纹结构可以增加锅体的受热面积，阻止热量散失，加快热传导；同时，螺纹结构增大了锅体表面与固定锅体的煤气灶支架的摩擦力，使锅体在使用过程中不易滑动。

优选的，所述外锅体的锅底外表面设置有弧状的焰火导向槽；所述焰火导向槽的材料为铜，其由所述外锅体的底部中心向四周发散分布；焰火导向槽使火焰均匀分布，确保锅底受热均匀；同时，焰火导向槽增加了锅体底部的受热面积，提高能源的利用率。

根据所述无油烟生铁锅的构造及组成，其制造方法包括以下步骤：

(1)熔炼生铁块和铜块；分别将生铁块和铜块放入两台熔炼炉进行熔炼，得铁水和铜水；铁水的熔炼温度为1300～1400℃；铜水的熔炼温度为1000～1100℃；

(2)铸造内锅体毛坯；首先，将步骤(1)中的铁水倒入第一凹模中；第一凹模的内表面与内锅体的外表面完全一致；然后，将第一模具压入铁水；第一模具的外表面与内锅体的内表面完全一致；最后，经压铸机加压成型，铸成内锅体毛坯；

(3)粗化内锅体外表面；待步骤(2)铸造的内锅体毛坯冷却后，将其外表面进行喷砂粗化，其目的是增大内锅体毛坯外表面的接触面积和粗糙程度，使其更容易结合以及结合得更加牢固；

(4)铸造锅体毛坯；首先，将步骤(1)中的铜水注入第二凹模中；第二凹模的内表面与外锅体的外表面完全一样；然后，使用经步骤(3)粗化处理过的内锅体毛坯充当第二模具压入第二凹模，使铜水与内锅体毛坯熔融结合；最后，经压铸机加压成型，铸成锅体毛坯；内锅体毛坯的熔点更高，压入铜水时，并没有随之熔化，避免其结构发生改变和铜水渗入到锅体表面的情况；

(5)将锅体毛坯放入加热炉进行热处理，热处理的温度在500～600℃；由于铸件的壁厚不均匀，在加热，冷却及相变过程中，会产生效应力和组织应力；热处理可以消除锅体内部的效应力和组织应力；

(6)喷涂不锈钢涂层；在经过步骤(5)处理后的锅体内表面喷涂一层不锈钢涂层；不锈钢涂层在锅体的内表面形成一层匀热层，其表面不会产生高温；同时，锅体表面喷涂不锈钢涂层，不容易生锈，延长了锅体的使用寿命。

(7)打磨和抛光处理；将经过步骤(6)处理的锅体毛坯进行打磨和抛光处理，使其表面变得平整光亮，即可得所需无油烟生铁锅。

进一步地，步骤(2)中，第一模具与第一凹模之间的距离为1～2mm。

进一步地，步骤(4)中，内锅体毛坯与第二凹模A区之间的距离为3～6mm，与第二凹模B区之间的距离为0.5～3mm。

进一步地，步骤(3)中，内锅体外表面的粗糙程度达到30～50um。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明使用高热传导性的铜铸成外锅体包裹生铁铸成的内锅体，使得整个内锅体的各个位置受热均匀，避免了出现局部高温的情况，使用过程中不会产生油烟；此外，生铁锅比较易碎，其外表面包裹的铜层起到很好的保护作用，提高了生铁锅的抗摔能力。

2.本发明的内表面喷涂一层不锈钢涂层，使锅体内的受热更加均匀，而且不锈钢涂层可以有效地避免食物出现糊底的情况，进一步抑制了油烟的产生；同时不锈钢涂层具有防锈的功能，延长了锅体的使用寿命。

3.本发明具有锅底厚，边沿薄的特点；锅底厚，热量积累及释放的速度比较慢，锅底表面温度不会骤高骤低，受热均匀；边缘薄，有利于缩小边缘与锅底的温度差，从达到整个锅体受热均匀，在不产生油烟的前提下，还增加了锅体的受热面积，缩短了炒菜的时间。

附图说明

图1是本发明的剖面示意图。

图2是本发明内表面的螺纹结构的俯视示意图。

图3是本发明外锅体底部的焰火导向槽的结构示意图。

图中主要元件符号说明如下：

附图中，1-锅体、11-外锅体、12-内锅体、13-不锈钢涂层。

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，一种无油烟生铁锅，包括锅体1；所述锅体包括外锅体11、内锅体12、不锈钢涂层13；所述外锅体11由铜铸成，其外表面的底部为平面结构，内表面的底部为圆弧结构；这样的结构设计可以使所述外锅体11的具有锅底厚，边缘薄的特点，从而获得外锅体11的内表面受热均匀的效果，而且容易摆放；所述外锅体11的内表面与所述内锅体12的外表面熔融结合；所述内锅体12由生铁铸成，其外表面和内表面的底部均为圆弧结构；所述内锅体12的内表面的底部设计成圆弧结构，食用油就不会散到周边，食物下锅时与食用油可以充分接触，这样食物不容易焦糊和粘锅；所述内锅体12的内表面喷涂一层不锈钢涂层13。

所述外锅体11包括A区和B区；所述A区为所述外锅体11的锅底至所述外锅体高度2/5～1/2的区域；所述B区为所述外锅体11余下的区域；所述外锅体11的厚度：所述A区为3～6mm，所述B区为0.5～3mm；所述外锅体11受热时，主要是A区受热；A区的厚度相对较厚，这样热量积累及释放的速度比较慢，可以使锅体的热量达到动态平衡，表面温度不会骤高骤低；B区的热量主要来源于A区的热量传递，B区的厚度相对较薄，热量积累及释放的速度比较快，有助于提高锅体边缘的温度；所述内锅体12的厚度为1～2mm；所述内锅体12的厚度相对较薄，导热效果好，能量利用率高。

如图2所示，内锅体12内表面设置有的螺纹结构2；螺纹结构2可以在各个部位积累水分，使锅内产生一个“蒸汽气垫”，具有“微气垫热缓导”作用；螺纹结构2可以使锅体不产生油烟以外，还增加了物理性不粘锅的特点，即不出现煎焦糊底的现象，不会产生致瘤物，确保饭菜不焦、不粘锅。

如图3所示，所述外锅体11的锅底外表面设置有弧状的焰火导向槽3；所述焰火导向槽3的材料为铜，其由所述外锅体11的底部中心向四周发散分布；焰火导3向槽使火焰均匀的分布，确保锅底受热均匀；同时，焰火导向槽增加了锅体底部的受热面积，提高能源的利用率。

在本发明中，所述内锅体12的内表面喷涂的不锈钢涂层13含有如下实施例原料，以重量百分比计：

实施例1

锰2.4％、铬22.6％、镍11.0％、钼1.2％、氮0.30％、铜0.5％、钴1.8％、硼0.01％、碳0.03％、硅0.6％、铌0.8％、钙0.01％、磷0.04％、硫0.05％、铁58.66％。

实施例2

锰0.8％、铬18.0％、镍5.5％、钼0.4％、氮0.15％、铜0.3％、钴1.2％、硼0.005％、碳0.01％、硅0.1％、铌0.2％、钙0.005％、磷0.01％、硫0.01％、铁73.31％。

本发明使用高热传导性的铜铸成外锅体11包裹生铁铸成的内锅体12，具有受热均匀，不易破碎的优点；其内表面喷涂不锈钢涂层，能够使内表面受热更加均匀，而且能防止铁锈的侵蚀，具有使用寿命长的优点。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种无油烟生铁锅，包括锅体，其特征在于：所述锅体包括外锅体、内锅体、不锈钢涂层；所述外锅体由铜铸成，其外表面的底部为平面结构；所述外锅体包括A区和B区；所述A区为所述外锅体的锅底至所述外锅体高度2/5～1/2的区域；所述B区为所述外锅体余下的区域；所述外锅体的厚度：所述A区为3～6mm，所述B区为0.5～3mm；所述外锅体的内表面与所述内锅体的外表面熔融结合；所述内锅体由生铁铸成，其外表面和内表面的底部均为圆弧结构；所述内锅体的厚度为1～2mm；所述内锅体的内表面喷涂一层不锈钢涂层；所述不锈钢涂层含有以重量百分比计的0.8～2.4％的锰、18.0～22.6％的铬、5.5～11.0％的镍、0.4～1.2％的钼、0.15～0.30％的氮、0.3～0.5％的铜、1.2～1.8％的钴、0.005～0.01％的硼、0.01～0.03％的碳、0.1～0.6％的硅、0.2～0.8％的铌、0.005～0.01％的钙、0.01～0.04％的磷、0.01～0.05％的硫，其余为铁。

2.根据权利要求1所述的一种无油烟生铁锅,其特征在于：所述内锅体的内表面设置有螺纹结构。

3.根据权利要求1所述的一种无油烟生铁锅,其特征在于：所述外锅体的外表面设置有螺纹结构。

4.根据权利要求1所述的一种无油烟生铁锅,其特征在于：所述外锅体的锅底外表面设置有弧状的焰火导向槽；所述焰火导向槽的材料为铜，其由所述外锅体的底部中心向四周发散分布。

5.根据权利要求1所述的一种无油烟生铁锅的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)熔炼生铁块和铜块；分别将生铁块和铜块放入两台熔炼炉进行熔炼，得铁水和铜水；铁水的熔炼温度为1300～1400℃；铜水的熔炼温度为1000～1100℃；

(2)铸造内锅体毛坯；首先，将步骤(1)中的铁水倒入第一凹模中；第一凹模的内表面与内锅体的外表面完全一致；然后，将第一模具压入铁水；第一模具的外表面与内锅体的内表面完全一致；最后，经压铸机加压成型，铸成内锅体毛坯；

(3)粗化内锅体外表面；待步骤(2)铸造的内锅体毛坯冷却后，将其外表面进行喷砂粗化；

(4)铸造锅体毛坯；首先，将步骤(1)中的铜水注入第二凹模中；第二凹模的内表面与外锅体的外表面完全一样；然后，使用经步骤(3)粗化处理过的内锅体毛坯充当第二模具压入第二凹模，使铜水与内锅体毛坯熔融结合；最后，经压铸机加压成型，铸成锅体毛坯；

(5)锅体毛坯热处理；将步骤(4)中合成的锅体毛坯放入加热炉进行热处理，热处理的温度在500～600℃；

(6)喷涂不锈钢涂层；在经过步骤(5)处理后的锅体内表面喷涂一层不锈钢涂层；

(7)打磨和抛光处理；将经过步骤(6)处理的锅体毛坯进行打磨和抛光处理，使其表面变得平整光亮，即可得所需无油烟生铁锅。

6.根据权利要求5所述的一种无油烟生铁锅的制造方法,其特征在于：步骤(2)中，第一模具与第一凹模之间的距离为1～2mm。

7.根据权利要求5所述的一种无油烟生铁锅的制造方法，其特征在于：步骤(3)中，内锅体毛坯外表面的粗糙程度达到30～50um。