[发明专利]一种恒温材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种恒温材料的制备方法，其步骤包括称不锈钢、取石墨烯、制碳粉、稀土元素和金属，通过混合、高温冶炼和结晶得出恒温材料；由于本恒温材料的主要成分由石墨烯、碳粉、稀土元素和少量常用金属元素组成，相比不锈钢厨具材料，此恒温材料不会释放重金属元素，不存在重金属超标问题，更加绿色环保，对健康饮食更有保障；本发明在不需要增加其他辅助装置，可以通过本材料自身所带有的最新功能来实现温度控制，尤其是在不粘锅和无烟锅领域的应用优势更为突出，无论是在材料新能，产品结构性能，效果推广，还是在产品生产成本上等方面都有也都有很大的优势，在厨具或小家电行业对温度有要求的领域均有着很大的使用意义。

技术领域

本发明涉及恒温材料技术领域，具体而言，涉及一种恒温材料的制备方法。

背景技术

目前在厨具行业和小家电行业经常使用不锈钢、铝、铁等常规金属材料，由于经常参与实物接触，不锈钢材料得到更广泛的应用，主要是基于不锈钢材料具有①不锈钢表面薄而致密的富铬氧化膜，具有良好的耐腐蚀性、不锈钢具有耐腐蚀、增强强度、钢材变形不易破裂和环保性能，不易锈蚀，且具有良好的延展性和韧性。适用于恶劣环境(湿、酸碱等户内外环境)下使用，②不锈钢可以在温度下长期安全工作，无论是高温还是低温，都不会析出有害物质，材料性能相当稳定，③不锈钢材料安全无毒，无腐蚀和渗出物，无异味或混浊问题，安全性较高，④具有一定的导热性，因此不锈钢材料在厨具和小家电行业得到广泛的应用。

但是不锈钢、铝、铁材料等等材料在厨具和小家电行业的应用上也有其局限性，体现如下：①由于不锈钢、铝、铁等常规金属材料，由于材料本身所持有的特性，在加热过程中材料的温度一直是处于上升的状态，在几分钟内可达到几百摄氏度，而一般的烹饪需求温度只需要100℃～200℃即可；另外，不锈钢、铝、铁等常规金属材料，材料本身不会持有不沾性，在厨具和小家电行业经常使用不沾涂料来解决产品的不沾问题，然而不沾涂料合适的使用温度是260℃以下，当温度超过260℃后，涂料会处于不稳定状态，在高温时会释放有害物质，因此使用不锈钢、铝、铁等常规金属材料的不粘锅，防干烧功能还没有得到很好的改善，主要是锅具材料不具备恒温要求，没有控制在合适的温度范围内所致。与此同时，目前市场上还没有一种比较适合用于不沾锅的理想材料。

因此，需要开发或者改进一种新型的恒温材料来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种恒温材料的制备方法以解决所述问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种恒温材料的制备方法，其中，包括如下步骤：

步骤一，电弧炉熔炼：直接还原铁作为主原料，第一座电弧炉采用偏心炉底结构，主要功能是熔化直接还原铁，电弧炉配备了炉壁集束碳氧枪，采用吹氧操作，实现钢液脱磷，熔池温度达到1560℃～1580℃；

步骤二，电弧炉合金化：第二座电弧炉采用出钢槽结构，电炉冶炼吹氧操作，脱除钢液中的部分碳，不锈钢的60重量％～70重量％的合金加入此电炉，进行钢液合金化，熔池温度达到1600℃～1660℃；

步骤三，AOD炉精炼：将步骤二电炉中的钢水兑入AOD炉中，采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率，当碳含量达到0.25重量％～0.45重量％时，加入剩余的10～20重量％石墨烯、10～20重量％碳粉、5～10重量％稀土元素和1～5重量％金属元素的恒温材料粉体，逐步降低氧气流量，增大氮气或氩气的流量，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件，钢液温度达到1680℃～1700℃，终点碳含量0.25重量％；之后将钢水和炉渣一起出至炉下的钢水包内，通过渣钢混冲进一步还原渣中的氧化铬；

步骤四，VOD炉实现钢液深度脱碳去气；

步骤五，连铸：连铸钢包加盖，结晶器电磁搅拌，氩气保护浇注，凝固末端电磁搅拌。