金屬熱處理是提升材料性能的關鍵工藝，其中退火作為基礎步驟，通過加熱和緩慢冷卻優化金屬內部結構。然而，高溫環境下金屬與氧氣的接觸易引發氧化、脫碳等問題，導致表面質量下降、性能受損。為解決這一難題，退火爐制氮機通過提供高純度氮氣作為保護氣氛，成為現代熱處理中不可或缺的抗氧化技術。

一、退火工藝中的氧化挑戰

金屬在退火過程中需長時間暴露于高溫環境（通常600℃以上），此時氧氣會與金屬表面發生劇烈反應，生成氧化皮并造成脫碳現象。這不僅破壞工件表面光潔度，還會降低材料的強度、硬度及疲勞壽命，甚至引發后續加工缺陷34。傳統防護手段如真空爐或可控氣氛設備雖有效，但存在成本高、操作復雜等局限，尤其對中小型企業難以普及

• 退火爐專用制氮機的工作原理
• 退火爐專用制氮機是一種利用變壓吸附（PSA）技術從空氣中分離高純度氮氣的設備。其核心在于碳分子篩對氧氣和氮氣的選擇性吸附差異——在加壓條件下，分子篩優先吸附氧氣、二氧化碳和水分子，而氮氣因動力學直徑較大難以被吸附，從而在氣相中富集形成成品氮氣。

具體工作流程可分為以下步驟：

1.空氣壓縮與預處理
空氣經螺桿式壓縮機增壓至0.75-0.8MPa后，進入緩沖罐穩定壓力，隨后通過多級過濾系統（包括除塵過濾器、冷干機、除油裝置等）去除水分、油分及顆粒雜質，確保空氣潔凈度滿足分子篩吸附要求。

2.吸附-解吸循環
潔凈壓縮空氣進入并聯的A、B雙塔吸附系統。當壓縮空氣從下至上通過A塔時，氧氣等雜質被碳分子篩吸附，氮氣從塔頂流出并儲存；同時B塔通過減壓解吸排出吸附的氧氣，實現分子篩再生。兩塔通過PLC控制系統自動切換吸附與解吸狀態（周期約60-120秒），從而實現連續產氮。

3.氮氣純化與輸出
產出的氮氣經精密過濾器進一步凈化，最終純度可達95%-99.9995%，并通過流量調節系統按退火爐需求穩定輸送。

三、技術優勢：

• 雙塔交替吸附設計保障設備24小時不間斷運行，滿足退火工藝對氮氣連續供應的要求；
• 全自動控制通過電磁閥和傳感器實現壓力、流量、純度的實時監控，降低人工干預；
• 模塊化結構便于根據退火爐規模靈活調整產氣量（如3-2000m³/h），適配不同熱處理場景。

總結：該原理不僅解決了傳統液氮外購成本高、儲運風險大的問題，還可通過定制化設計實現與退火爐的智能化聯動，顯著提升金屬熱處理工藝的穩定性和經濟性