CN113913734A - 一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 - Google Patents
一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113913734A CN113913734A CN202010654687.6A CN202010654687A CN113913734A CN 113913734 A CN113913734 A CN 113913734A CN 202010654687 A CN202010654687 A CN 202010654687A CN 113913734 A CN113913734 A CN 113913734A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- purity iron
- mixed gas
- iron pan
- sealed tank
- stirring paddle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 76
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 29
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 17
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims 2
- 101150006573 PAN1 gene Proteins 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 230000036541 health Effects 0.000 description 3
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 206010007269 Carcinogenicity Diseases 0.000 description 1
- 241000221535 Pucciniales Species 0.000 description 1
- 231100000260 carcinogenicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000007670 carcinogenicity Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备，使用氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在炉内气压为6kgf/cm2、温度590‑620℃的条件下对炉内混合气体搅拌，对高纯度铁锅表面进行处理，本发明安全环保且成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及厨具防护领域，具体涉及一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备。
背景技术
在锅具领域，从健康的角度去考虑，人们在选用金属材料制造炒锅时，对金属材料的要求除了含铁以外，其他元素越少越好。但是高纯铁制造出来的锅具未经特殊处理，防锈能力较差，为了防止高纯度铁锅的表面锈蚀，现有技术多使用涂防锈液或电镀防锈层的方法对高纯度铁锅表面进行防锈处理。
但防锈水含大量的亚硝酸钠，有致癌性，不利于环保和人身体健康，不能长期防锈；一般硬膜防锈油虽然适合长期防锈，成膜也透明美观，但是无色透明的树脂种类较少，不稳定也易氧化变色，还需要有机溶剂溶解，带来易燃易爆的危险也不利于环保和健康；一般的防锈油使用矿物油，难降解，而且用于短期防锈时也会带来除油难的问题。电镀防锈层的方法则过于繁琐、成本也较高。
发明内容
为了解决上述现有技术弊端，本发明提供了一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备，使用包括氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌，对高纯度铁锅表面进行处理，本发明更加安全环保且成本较低。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构示意图；
图中，1高纯度铁锅，2支架，3搅拌桨，4密封罐。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1-图2，本发明提供的一种高纯度铁锅表面防锈处理工艺及处理设备，依次包括下述步骤：
步骤一：将待处理的高纯度铁锅1放置在支架2上，放置时高纯度铁锅相互间留有间隙，使得高纯度铁锅内、外表面均可以与空气接触；
步骤二：参照图1，将步骤一中的高纯度铁锅和用于放置高纯度铁锅的支架一同装入带搅拌桨的密封罐中密封，将密封罐抽真空致密封罐内部气压为-2kgf/cm2，抽真空的时间为8-12分钟；
步骤三：将步骤二抽真空后的密封罐4加热至450℃后，启动搅拌桨3，继续加热密封罐4，边加热边通入包括体积分数比25％的氮气、25％的氨气、50％的二氧化碳的混合气体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌1-2小时(温度范围和搅拌时间范围均包括端点值)，搅拌期间不断通入新的混合气体，排出密封罐4内旧的混合气体，使密封罐4内部分旧的混合气体不断地被新的混合气体替换。每20-30分钟(包括端点值)，新的混合气体涌入替换掉占密封罐总体积的10％-20％(包括端点值)的旧的混合气体。
本发明的防锈原理如下：1)使用氮气、氨气、二氧化碳混合气体进行处理，氮气的作用是在高温下分解为氮原子，并在高纯度铁锅1表面形成氮化层，氮原子镶嵌在铁原子结构之间，这样当高纯度铁锅1表面与氧气接触时，由于氮-铁之间形成了配位键，氧气的氧化性不足以破坏该配位键的稳定性，因此氮化层能够防止氧元素与铁原子结合发生化学反应；2)氨气的作用是在高温下分解为氢气和氮气，由于该化学反应是可逆反应，因此需要氮气和氨气的百分比在一定比例之内，使氨气的分解速率加快、利用效率上升。另外，氨气在高温下分解为氮气和氢气，该两种气体都不会对人体产生毒害作用，而且氨气在氮化结束后能挥发和分解，使其残留量在安全标准范围之内。3)二氧化碳的作用是提供保护氛围，在氮化过程中，防止空气中的氧气在高温下快速氧化铁高纯度铁锅1表面。
优选地，经过测试，体积比为25％的氮气、25％的氨气、50％的二氧化碳组成的混合气体能产生较好的处理效果，该气体比例能提高氨气的利用率。
本发明中搅拌桨3的作用：氨气在表面渗氮处理过程中的分解率与流量大小负相关，如果在密封罐4中的气体流动速度过快，则氨气分解率不高，氮气不能在高纯度铁锅1表面形成致密的氮化层，无法完全利用氨气，因此搅拌桨3的作用是提供一定的气体流动性，但不能搅拌过快。
通过内部测试，经过以上工艺处理后的高纯度铁锅1，抗腐蚀性强，在10％浓度的盐酸内腐蚀12小时无生锈，而未经处理的高纯度铁锅，在同样条件下腐蚀0.5小时已生锈，本发明工艺尤其适合对高纯度铁锅的处理。
以上所述实施例仅表达了本专利的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利的保护范围。因此，本专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，依次包括以下步骤：
步骤一：将高纯度铁锅放置在支架上；
步骤二：将步骤一中的高纯度铁锅和用于放置高纯度铁锅的支架一同装入带搅拌桨的密封罐中密封，将密封罐抽真空致密封罐内部气压为-2kgf/cm2；
步骤三：将步骤二抽真空后的密封罐加热至450℃后，启动搅拌桨，继续加热密封罐，边加热边通入包括氮气、氨气和二氧化碳的混合气体，在气压为6kgf/cm2、温度590-620℃的条件下搅拌1-2小时，搅拌期间不断通入包括氮气、氨气和二氧化碳的新的混合气体，以排出密封罐内旧的混合气体，使密封罐内部分旧的混合气体不断地被新的混合气体替换。
2.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，在所述步骤三中，新的混合气体涌入所述密封罐的频率为在20-30分钟内，新的混合气体涌入替换掉占密封罐总体积的10％-20％的旧的混合气体。
3.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤三中混合气体中各个气体所占的体积分数比为：氮气25％、氨气25％、二氧化碳50％。
4.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤一中高纯度铁锅放置在支架上时，高纯度铁锅之间留有间隙。
5.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤二中的抽真空的时间为8-12分钟。
6.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，所述步骤三中对密封罐的加热时间为3小时。
7.如权利要求1所述的高纯度铁锅表面的防锈处理工艺，其特征在于，还包括将将排出的混合气体进行燃烧。
8.一种高纯度铁锅表面的防锈处理设备，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项里所述的搅拌桨、密封罐、支架，所述搅拌桨设置于所述密封罐的顶部内壁上，所述搅拌桨搅动使所述密封罐内的气体流动，所述支架用于放置高纯度铁锅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010654687.6A CN113913734A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010654687.6A CN113913734A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113913734A true CN113913734A (zh) | 2022-01-11 |
Family
ID=79231864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010654687.6A Pending CN113913734A (zh) | 2020-07-09 | 2020-07-09 | 一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113913734A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105803466A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 陆川县南发厨具有限公司 | 铸铁内胆表面防锈处理工艺 |
| CN110438393A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 四川金诚祥厨具有限公司 | 一种泥模龟纹防锈铸铁炒锅生产工艺 |
-
2020
- 2020-07-09 CN CN202010654687.6A patent/CN113913734A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105803466A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-07-27 | 陆川县南发厨具有限公司 | 铸铁内胆表面防锈处理工艺 |
| CN110438393A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 四川金诚祥厨具有限公司 | 一种泥模龟纹防锈铸铁炒锅生产工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105603428A (zh) | 一种从聚晶金刚石复合片中去除钴的方法 | |
| CN106702431A (zh) | 一种电解铝炭素阳极用防氧化涂料 | |
| CN113913734A (zh) | 一种高纯度铁锅表面的防锈处理工艺及处理设备 | |
| CN102925851A (zh) | 铝及铝合金表面二段气体氮化方法 | |
| CN107267970B (zh) | 一种钢制件水性环保防锈剂及其制备方法和应用 | |
| JP5226331B2 (ja) | 水素発生用合金、水素発生方法および燃料電池 | |
| CN107164720B (zh) | 一种含铜渗锌剂及其用于金属材料渗锌的方法 | |
| CN103031552A (zh) | 一种低铬不锈钢化学着黑色的生产方法 | |
| US10870912B2 (en) | Method for using boronizing reaction gases as a protective atmosphere during boronizing, and reaction gas neutralizing treatment | |
| Avdeev et al. | Protection of stainless steel in hydrochloric acid solution containing hydrogen sulfide by inhibitors | |
| CN113974410B (zh) | 烹饪器具及其成型方法 | |
| CN1215195C (zh) | 一种渗钛用封闭剂及渗钛方法 | |
| CN113200699A (zh) | 一种表面应用复合型迁移阻锈剂及其制备方法 | |
| Yu et al. | Corrosion resistance, composition and structure of RE chemical conversion coating on magnesium alloy | |
| CN105803466B (zh) | 铸铁内胆表面防锈处理工艺 | |
| JP2010261098A (ja) | 新規金属窒素酸化物プロセス | |
| CA2998051A1 (en) | Method for using boronizing reaction gases as a protective atmosphere during boronizing, and reaction gas neutralizing treatment | |
| CN1051594A (zh) | 钢铁制品表面粉镀锌剂 | |
| Mouri et al. | Improvement of the corrosion resistance of a low carbon steel using a two step plasma treatment | |
| JP2016179928A (ja) | 金属窒化物の製造方法 | |
| CN113529045A (zh) | 一种表面处理的食品接触用不锈钢制品及制备方法 | |
| CN210632095U (zh) | 一种防止酸性气体外泄的浸溶塔 | |
| CN112538602A (zh) | 一种高镍铸铁工件表面处理工艺 | |
| CN117865720A (zh) | 一种防水透气复合膜及其制备方法和用途 | |
| CN1970845A (zh) | 镁合金阳极氧化成膜工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |