[发明专利]硒锗铁合金锅及其制造方法

说明书

本发明涉及生活炊具领域，具体说是一种硒锗铁合金锅及其制造方法。

目前用于做饭、炒菜和烧水的炊具多用铸铁、不锈钢或铝材料制成。不锈钢炊具在炊事过程中不能释放出有益于人体健康的微量元素。铝制品炊具长期使用，会使大脑衰退和老化，不利人体健康。我国用生铁铸成的炒菜锅含有铁、碳、锰等元素，这种锅在烹制过程中可以释放出铁元素，有益于人体的补血，但其有益于人体的微量元素极少。在中国专利申请号为89105763.3和89105751.X中，公开了两种含有锌、铜、锗、硒和稀土元素的铁锅，这些元素具有防癌作用，也有利儿童智力的发展，但也有不尽人意之处，如锌含量过高，对人体也有反作用，因此锌含量要选择适当。上述铁锅中含磷量太高，会使锅产生热脆性，从而缩短锅的使用寿命。此外稀土元素共有十七种，但它们并不是人体生长所必需的微量元素。在这二篇文献中未公开硒是如何加入的。锌的两种加入方法也有其不足之处。硒的沸点是690℃，它在1450℃的铁水中必然要气化，因此如果加入纯硒物质，则铁锅内不可能保存硒元素。锌元素虽可用氧化锌、硫化锌形式加入铁水，但氧化锌需1975℃才熔融，因此对于用冲天炉来冶炼铁水其温度达不到1975℃，（因为冲天炉冶炼铁一般只能达到1500℃），为此必需改用电炉或其他高炉才能达到1975℃，这不仅增加了设备投资费用，而且也大大增加了能耗，从而使成本大大提高。如果把锌片在浇注口加入，金属锌易气化，从而引起爆炸，使操作危险，不利操作人员的安全，同时铁锅中锌含量也不能得以保证。

本发明提供了一种廉价的硒锗铁合金的锅及其制造方法，该铁锅除具有我国传统的铸铁锅的碳、硅、锰铁等元素以外，还能有效地补充人体所需的微量元素，而且其制造方法也安全可靠，其原料也易得。

本发明的铁锅是采用含有18种元素的铁合金制成的。该合金的组分和含量如下（重量%）：

Se：0.005～0.008、Ge：0.030～0.06、Cu：0.10～0.25、Zn：0.006～0.025、Mo：0.003～0.007、Al：0.003～0.006、Ca：0.001～0.003、Co：0.02～0.04、 Cr：0.005～0.008、Mg：0.0003～0.0006、Mn：0.3～0.5、Ni：0.010～0.015、Si：1.20～1.40、Sn：0.08～0.15、Ti：0.08～0.15、V：0.005～0.009、P：0.003～0.005，C：3.2-3.5，余量为Fe。

用本发明铁锅做饭，炒菜和烧水可以释放出除磷以外的十七种微量元素，其中十一种微量元素是人体必需的微量元素，特别是硒、锗、铜、锌、钼、铁和锰七大微量元素已被医学、营养学家公认具有防癌功能。表1列出了各种微量元素对人体的作用。

从表1可看出，本发明铁锅的18种微量元素，不仅具有抗癌作用，且对人体生长发育、抗衰老、防止各种疾病的发生均具有保健作用。因此是一种对人体不断补充所需微量元素的有效途径。

本发明铁锅中硒、锗和锌合金如何加入是本发明关键之一。硒锗纯物质是价格昂贵的材料，且硒在690℃就会气化，因此采用纯硒和锗金属不仅使生产成本提高。而且硒仍不能保留在铁锅中，同样锌元素如以锌金属加入，则在907℃要被气化，若以氧化物形式加入，又要提高成本。本发明是选用锰铁矿与生铁为主要原料。为了降低锰铁矿中各元素组分的熔点，加入了石灰石（碳酸钙），可以降低氧化物的熔点。锰铁矿含有硒、锗、铜、铁、锌、钼、镁等二十多种元素。从而保证了铁锅含有18种有益于人体的微量元素。锰铁矿较之纯硒和锗金属要便宜得多，来源也多，是一种价廉物美的原料。

本发明的铁锅铸造工艺如下：

（1）先把铜、生铁、锰铁矿和石灰石称重置于冲天炉内，在900～1100℃予热，并逐步加热至1250～1500℃熔炼，熔炼得的铁水送至中频炉在1450℃保温。

（2）把中频炉中的合金铁水送至压锅机压铸成铁锅。

压铸的铁锅再进行整修毛边，内外抛光，安装耳把等即为合格产品。

本发明所采用的原料配比为：铜∶生铁∶锰铁矿∶石灰石＝0.2～0.3∶87～90∶5～7∶4.5～7（重量%）。上述锰铁矿比较要适中，过高会对人体产生不利作用，过低锅中的微量元素不久就释放完。铁锅的压铸工艺与传统铸锅相同。

表1    各种元素在人体中的功用

人体机能    元素

生长发育、促进新陈代谢、细胞更新、    Co、Mg、K、I、B、Mn、Fe、

抗疲劳、抗衰老、促细胞能量转换    Zn、P、Si、Se、Ge