1200 ℃ 高真空氢气还原炉
1200 ℃ 高真空氢气还原炉（钼加热、金属屏炉膛 500×500×600 mm、N₂/H₂ 混合）
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一、产品简介
1.1 设备名称：STR-MSF556-1200 高真空氢气还原炉
1.2 炉型：卧式、单室、前开门、内循环水冷双层炉壳
1.3 设计温度：1200 ℃（连续工作 ≤1150 ℃）
1.4 炉膛有效尺寸：W500×H500×D600 mm，容积 150 L
1.5 加热元件：高纯钼带（Mo-1，δ=0.8 mm）五面环绕布置
1.6 绝热方式：全金属隔热屏（钼+不锈钢多层反射屏）
1.7 适用气氛：高真空 10⁻³ Pa → 微正压 5 kPa（N₂/H₂ 任意比例，H₂ 最高 75 %）
1.8 典型应用：钨/钼/钴/镍/铁/钽/铌等金属氧化物还原、硬质合金脱脂-还原-烧结一体化、稀土磁粉前驱体除氧、半导体粉末除杂等。
1.1 设备名称：STR-MSF556-1200 高真空氢气还原炉
1.2 炉型：卧式、单室、前开门、内循环水冷双层炉壳
1.3 设计温度：1200 ℃（连续工作 ≤1150 ℃）
1.4 炉膛有效尺寸：W500×H500×D600 mm，容积 150 L
1.5 加热元件：高纯钼带（Mo-1，δ=0.8 mm）五面环绕布置
1.6 绝热方式：全金属隔热屏（钼+不锈钢多层反射屏）
1.7 适用气氛：高真空 10⁻³ Pa → 微正压 5 kPa（N₂/H₂ 任意比例，H₂ 最高 75 %）
1.8 典型应用：钨/钼/钴/镍/铁/钽/铌等金属氧化物还原、硬质合金脱脂-还原-烧结一体化、稀土磁粉前驱体除氧、半导体粉末除杂等。
二、遵循标准
GB/T 10067.1-2019《电热设备基本技术条件》
GB/T 10066.1-2019《电热设备试验方法》
GB 5959.1-2019《电热设备安全 第1部分：通用要求》
JB/T 8195-2019《真空热处理炉》
GB 50254-2018《爆炸危险环境电气装置施工规范》
PED 2014/68/EU 压力容器指令（CE 选项）
API 941-2016（临氢材料选择）
GB/T 10067.1-2019《电热设备基本技术条件》
GB/T 10066.1-2019《电热设备试验方法》
GB 5959.1-2019《电热设备安全 第1部分：通用要求》
JB/T 8195-2019《真空热处理炉》
GB 50254-2018《爆炸危险环境电气装置施工规范》
PED 2014/68/EU 压力容器指令（CE 选项）
API 941-2016（临氢材料选择）
三、工作原理
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真空排气：机械泵+罗茨泵+扩散泵三级，≤5×10⁻³ Pa；
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气氛置换：N₂ 冲洗→H₂ 置换（脉冲 3 次），O₂≤0.5 %；
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程序升温：PID 闭环调节钼带功率，升温速率 5–15 ℃·min⁻¹；
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还原反应：MeO + H₂ → Me + H₂O↑，低水蒸气分压保证反应向右；
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快冷/缓冷：N₂ 循环风机+水冷换热器，1000 ℃→200 ℃≤60 min；
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尾气处理：全自动点火+阻火器+水封，确保 H₂<0.4 % 排放。
四、主要技术参数
| 项目 | 指标 |
|---|---|
| 设备名称 |
STR-MSF556-1200 高真空氢气还原炉 |
| 最高温度 | 1200 ℃ |
| 工作温度 | 800–1150 ℃（连续） |
| 温度均匀性 | ±5 ℃（九点测温，1050 ℃，空载） |
| 升温速率 | 1–15 ℃·min⁻¹ 可设 |
| 极限真空 | ≤5×10⁻³ Pa（冷态） |
| 压升率 | ≤0.5 Pa·h⁻¹ |
| 工作气氛 | N₂、H₂、Ar、N₂/H₂（0–75 %H₂） |
| 炉膛承压 | -0.1 → +0.05 MPa |
| 加热功率 | 45 kW（分 3 区独立调功） |
| 控温回路 | 3 区 6 点 |
| 冷却水耗 | 2.5 m³·h⁻¹（0.2–0.4 MPa，≤30 ℃） |
| 氢气耗量 | 0.5–2 Nm³·h⁻¹（与工艺时间相关） |
| 电源 | 380 V±10 %，50 Hz，3P5W，60 kVA |
| 外形尺寸 | L1800×W1400×H1900 mm（不含支架） |
| 重量 | ≈2.8 t |
五、结构模块详述
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炉壳
• 双层 304L+ Q345R 水冷，封头整体折边氩弧焊；
• 炉口 O 型圈氟橡胶 FKMO75，耐 H₂、250 ℃；
• 防爆膜 Φ100 mm，爆破压力 0.08 MPa。 -
炉膛/热场
• 五层全金属屏：内层 1 mm 钼板→三层 0.5 mm 不锈钢 316L→外层 1 mm 304；
• 钼带绕成“Ω”形，陶瓷钉绝缘固定，可单独更换；
• 炉床 3 根 16 mm 钼棒 + 可抽取钼托盘，承重 ≥80 kg。 -
真空系统
• 机械泵：TRP-90，90 m³·h⁻¹；
• 罗茨泵：ZJP-300，300 m³·h⁻¹；
• 扩散泵：TK-200，抽速 3000 L·s⁻¹（对空气）；
• 高真空气动挡板阀 GDQ-200，不锈钢波纹管连接。 -
氢/氮气路
• 两路进口，DN15 卡套，带过滤器、单向阀、截止阀；
• 质量流量控制器 MFC（N₂ 0–5 SLM，H₂ 0–3 SLM，精度 ±1 %F.S）；
• 尾气排放：自动点火枪+阻火器+水封罐；
• 氢含量在线分析仪（热导式，0–100 %）。 -
冷却系统
• 炉壳水冷套并联，流量开关+温度传感器；
• 换热器：板式 10 m²，N₂ 循环风机 1.1 kW，变频调速。 -
电控/软件
• PLC：Siemens S7-1500；
• 触摸屏：12" KTP1200，中文界面；
• 温控表：Shimaden FP93，32 段可编程；
• 安全联锁：真空度＜5 Pa 才允许通 H₂；H₂ 压力＞8 kPa 自动切断；炉温＜650 ℃才允许停真空泵；断电自动充 N₂ 保护。 -
数据采集
• USB 接口，实时记录温度、真空、压力、流量、氢含量；
• 预留 485 接口，支持 Modbus-RTU 远程监控。
六、标准配置清单
| 序号 | 名称 | 数量 |
|---|---|---|
| 1 | 炉体主机（含热场） | 1 套 |
| 2 | 真空机组（机械+罗茨+扩散） | 1 套 |
| 3 | 氢/氮气路（含 MFC、阀门、点火器） | 1 套 |
| 4 | 水冷机组（板式换热器、循环风机） | 1 套 |
| 5 | 电控柜（PLC、温控、触摸屏） | 1 套 |
| 6 | B 型热电偶 | 3 支 |
| 7 | 钨铼热电偶（冗余） | 3 支 |
| 8 | 复合真空计（冷阴极+电阻） | 1 套 |
| 9 | 氢含量分析仪 | 1 套 |
| 10 | 防爆膜/爆破片 | 1 套 |
| 11 | 钼托盘 450×450 mm | 2 件 |
| 12 | 随机资料（说明书、合格证、质保书） | 1 份 |
七、可增选配置
-
自动装卸料车（伺服驱动，载重 150 kg）
-
氢气发生器（0–3 Nm³·h⁻¹，99.999 %）
-
露点仪（-100 → +20 ℃）
-
质量光谱仪（残余气体分析 RGA）
-
快冷增压系统（2 bar N₂，冷却时间缩短 40 %）
-
远程监控模块（4G/Wi-Fi，手机 APP）
-
氢尾气回收系统（钯膜纯化，回收率 80 %）
八、易损件与寿命
| 名称 | 寿命参考 | 备注 |
|---|---|---|
| 钼带加热元件 | 1000–1500 h（1150 ℃连续） | 可单独更换，0.5 h/根 |
| 金属反射屏（钼） | ≥3 年 | 出现裂纹或氧化穿孔更换 |
| B 型热电偶 | ≥1 年 | 注意 400–800 ℃ 脆化区 |
| O 型圈 | 6–12 月 | 每次维护检查弹性、龟裂 |
| 真空泵油 | 500 h | 高温氢气工况易乳化 |
| 点火枪电极 | 6 月 | 积碳可用砂纸清理 |
九、使用寿命
炉体≥15 年（水冷壳体不直接接触氢）热场≥5 年（视使用温度与氢纯度）
整机 MTBF≥2000 h，MTTR≤4 h
当前文章：1200 ℃ 高真空氢气还原炉
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