氮化炉氨分解氢气监测技术详解

2025.06.04　浏览量：34 次

在现代工业生产中，氮化炉作为一种重要的热处理设备，广泛应用于金属材料的表面改性处理。通过向工件表层渗入氮原子，氮化炉能够显著提升材料的耐磨性、耐疲劳性和抗腐蚀能力。而在这一过程中，氨分解产生的氢气和氮气混合气体扮演着关键角色。因此，如何准确监测氮化炉中氨分解产生的氢气浓度，成为确保工艺质量与安全生产的核心问题之一。

氮化炉的核心功能是在控制温度与气氛条件下，使氮原子扩散至金属表面形成氮化层。传统的氮化工艺通常采用氨气（NH₃）作为供氮介质。在加热条件下，氨气在催化剂作用下发生分解反应：2NH₃ → N₂ + 3H₂。该反应生成的气体主要由75%的氢气（H₂）和25%的氮气（N₂）组成，这种混合气体不仅提供了氮源，还具备还原性，有助于防止工件氧化。

由于不同材料对氮化气氛的要求各异，因此对氢气浓度的实时监控显得尤为重要。氢气含量过高可能导致工件表面脱碳或出现脆化现象，而氢气过低则可能影响氮化效率和表面硬度。因此，精确控制氢气比例是保障氮化质量的关键。

氨分解气体发生装置以液氨为原料，经过汽化、加热及催化分解等步骤，最终生成所需的混合气体。整个过程需要在严格控制的温度和压力环境下进行，通常分解温度维持在800～900℃之间，并使用铁基或其他类型的催化剂以提高反应效率。在此过程中，氢气作为副产物之一，其纯度和浓度直接影响到氮化炉内气氛的稳定性。为了实现对氢气浓度的精准调控，许多现代化氮化炉系统中都配备了在线气体分析仪，用于实时采集并反馈气体成分数据，从而实现闭环控制。

赢润集团研发的ERUN-QZ9120防爆在线式氢气纯度分析仪，为氨分解氢气的监测提供了高效、可靠的解决方案。该设备采用气相色谱仪热导检测器(TCD)原理技术，能够连续实时监测高纯氢气或混合气体中的氢气浓度，检测范围覆盖0-99.99%VOL体积浓度的高纯氢气。ERUN-QZ9120分析仪具有性能稳定可靠、响应速度快、灵敏度高、使用寿命长等特点。其智能模块集成化设计，无需人工设置，通电开机后自动开始工作，搭配精密水汽粉尘过滤器，几乎免于维护，可实现长期无人值守作业。

氮化炉氨分解氢气的监测是确保氮化处理效果和操作安全的关键环节。赢润集团的ERUN-QZ9120防爆在线式氢气纯度分析仪以其高精度监测、实时响应和智能操作，为氨分解氢气的监测提供了强有力的技术支持。随着氮化处理技术的不断发展和环保要求的提高，ERUN-QZ9120将在更多领域发挥重要作用，为保障操作安全、提高处理效果和保护环境做出更大贡献。