日本Hatadenki SH型熱處理電氣爐技術解析：一體式回折陶瓷加熱的節能革新

發布時間： 2025-12-11　　點擊次數： 21次

一、產品定位

SH型系列是日本Hatadenki公司推出的“一體成型回折陶瓷型"中溫電氣熱處理爐，面向鋁合金、鋼鐵、銅合金的淬火、回火、退火及時效工藝。其采用回折式陶瓷加熱器+高密度陶瓷纖維爐襯，可在200–950 °C區間實現±1 °C的控溫精度，較傳統金屬發熱體爐節電20 %以上，同時免除加熱體氧化皮對工件的污染，是替代舊有輻射式電阻爐的升級方案

。

二、核心結構與原理

回折陶瓷發熱體

高純度Si3N4–MoSi2復合熱子，表面負荷2.5 W cm?2，允許表面溫度1250 °C；
回折（U-turn）一體成型，無金屬端子暴露，壽命≥10 000 h，斷裂韌性6 MPa·m1/2；
熱子與陶瓷支撐件共燒，熱膨脹系數匹配，急冷急熱循環>500 次無裂紋。

三面加熱+渦流導流爐膛左、右、底三面嵌裝發熱體，配合爐頂可調導流板，形成旋轉渦流氣氛，爐溫均勻性可達±1 °C（950 °C保溫段，九點測溫法），優于傳統箱式爐的±5 °C水平。
爐襯與節能160 kg m?3陶瓷纖維模塊+反射箔雙層結構，熱面1400 °C級，冷面溫升≤40 °C；爐襯厚度僅90 mm，卻比230 mm 耐火磚爐墻導熱損失低35 %，連續運行一年可節電約3 × 10? kWh（以SH-1000型為例）。
智能PID+SSR7 英寸彩色觸控屏，30 段可編程，升溫速率0.1–15 °C min?1可調；內置SSR移相調功，避免接觸器拉弧，控溫分辨率0.1 °C，記錄數據可USB導出，滿足ISO 9001 審計追蹤。

三、關鍵技術參數（SH-1000 標準型）

項目	指標
爐膛有效區	600 × 400 × 300 mm（W×D×H）
額定溫度	950 °C（1000 °C）
控溫精度	±1 °C
升溫速率	0.1–15 °C min?1（可程序設置）
爐溫均勻性	±1 °C（950 °C，九點法）
加熱段數	1 區（可選2 區獨立）
額定功率	15 kW（回折陶瓷發熱體）
電源	3 相 200 V 50/60 Hz
爐表溫升	≤40 °C
冷卻方式	爐殼自然散熱+可選風冷煙囪
外形尺寸	1100 × 850 × 1200 mm
重量	≈ 380 kg

四、與傳統輻射式電阻爐對比

加熱體壽命：金屬0Cr25Al5絲平均6 000 h，SH回折陶瓷>10 000 h，維護周期延長一倍；
能耗：在950 °C、空爐保溫功率由9 kW降至6 kW，年節電約20 %；
工件表面質量：無氧化皮掉落，鋁合金淬火后表面Fe 污染<30 ppm，滿足航空標準；
爐膛空間利用率：爐墻減薄40 mm，有效容積提升15 %。

五、典型應用

鋁合金固溶-時效：T6 處理（540 °C×2 h淬水+170 °C×8 h），硬度提升20 %，尺寸變形≤0.05 %；
不銹鋼應力退火：950 °C快冷，晶粒度≥5 級，耐蝕性提高；
銅合金淬火：消除軋制硬化，導電率恢復至100 %IACS；
模具預熱：塑料注塑模預熱250–300 °C，減少熱沖擊龜裂；
實驗室熱處理：高校材料系用于形狀記憶合金、高熵合金熱處理研究。

六、維護與安全

陶瓷發熱體抗熱震，但仍需避免>30 °C min?1的急劇升溫；
爐門采用多層纖維密封，每半年檢查壓縮回彈量，衰減>30 %時更換；
標配過溫、斷偶、短路、漏電四重保護，可選惰性氣體接口進行微正壓保護；
爐體一體式框架，底部叉車孔+腳輪，可整體搬遷，適合車間布局調整。

七、結語

Hatadenki SH型熱處理電氣爐通過“回折陶瓷發熱+陶瓷纖維爐襯+智能PID"三大技術，把傳統電阻爐的能耗、壽命與控溫水平向前推進了一大步。面向碳中和目標，節電20 %、加熱體壽命翻倍、爐表溫升減半的指標，為用戶帶來了經濟與環保效益。隨著鋁合金、不銹鋼及銅合金對熱處理質量要求的提升，SH型系列將成為日本及海外精密制造工廠升級換代的重要選擇

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