氬氣：工業中的“隱形英雄”

隨著工業規模的不斷擴大，氬氣的使用量與日俱增，如何更..地利用氬氣，降低生產成本，成為了行業亟待解決的重要問題，這也促使我們將目光聚焦到氬氣回收這一關鍵領域，探尋其背后蘊含的巨大降本增效潛力。

成本之痛：氬氣使用現狀剖析

在工業生產中，氬氣的使用成本猶如一座沉重的大山，壓在眾多企業的肩頭，成為制約企業發展的關鍵因素之一。

氬氣的采購成本本身就相對高昂。其生產過程較為復雜，主要通過空氣分離的方法制取，這涉及到低溫精餾等一系列高成本的技術和設備投入，使得氬氣從源頭就具備了較高的價格基礎。而且，氬氣的價格并非一成不變，它受到原材料價格波動、市場供需關系、能源成本以及..形勢等多種因素的綜合影響，呈現出較大的波動性。以某地區為例，在過去的一段時間里，由于原材料成本的上升以及市場需求的激增，氬氣的采購價格在短短幾個月內就上漲了 20%，這無疑給企業的生產成本控制帶來了極大的挑戰。

運輸成本也是氬氣使用成本中的重要組成部分。氬氣通常以液態或氣態的形式儲存和運輸，無論是通過專業的槽罐車運輸液態氬氣，還是使用高壓鋼瓶運輸氣態氬氣，都需要耗費大量的人力、物力和財力。運輸過程中的安全保障措施、運輸設備的維護和更新、運輸距離的遠近以及運輸過程中的損耗等因素，都進一步推高了氬氣的運輸成本。特別是對于一些地理位置偏遠、交通不便的企業來說，其運輸成本更是居高不下，有的企業甚至需要為每噸氬氣支付數千元的運輸費用，這使得企業在采購氬氣時的總成本大幅增加。

在金屬增材制造領域，氬氣的高成本問題表現得尤為突出。以金屬 3D 打印為例，在整個打印過程中，從金屬粉末的制備，到打印過程中對熔融金屬的保護，再到打印后的熱處理階段，都離不開氬氣的參與。據相關數據統計，在一些金屬 3D 打印項目中，氬氣的成本可能占到總成本的相當大比例，甚至在某些對氬氣純度和使用量要求極高的工藝中，氬氣成本占比可高達30%。這對于金屬增材制造企業來說，無疑是一個巨大的成本負擔。高昂的氬氣成本使得企業的產品價格缺乏競爭力，限制了企業的市場拓展和業務增長。一些小型金屬增材制造企業，由于無法承受如此高昂的成本，甚至不得不放棄一些潛在的訂單，導致企業的發展陷入困境。

光伏行業同樣深受氬氣高成本的困擾。在光伏拉晶過程中，氬氣作為保護氣體，包圍在單晶硅和多晶硅的液面周圍，起到防止硅材料被氧化、減少熱能散失以及帶走硅液中揮發物等重要作用，從而..單晶硅的正常生長和產品質量。然而，隨著光伏產業的快速發展，對氬氣的需求量與日俱增，氬氣價格也隨之攀升。以某大型光伏企業為例，其每年的氬氣采購費用高達數千萬元，且隨著市場價格的波動，這一費用還在不斷增加。高成本不僅壓縮了企業的利潤空間，也對整個光伏產業的成本控制和可持續發展構成了嚴峻挑戰。在當前光伏市場競爭日益激烈的情況下，降低氬氣成本成為了光伏企業提高競爭力、實現降本增效的關鍵所在。

破局之道：氬氣回收技術解讀

面對氬氣使用成本居高不下的困境，氬氣回收技術應運而生，為企業帶來了新的希望，成為破局的關鍵之道。深入了解氬氣回收技術，掌握其原理與設備特點，是企業實現降本增效的重要前提。

（一）回收技術原理大揭秘

 常見的氬氣回收技術中，低溫精餾法是較為經典且應用廣泛的一種。它的原理基于不同氣體沸點的差異。在工業生產過程中，排放的廢氣通常是多種氣體的混合物，其中包含氬氣以及氮氣、氧氣等其他雜質氣體。當這些混合氣體被引入低溫精餾設備后，首先會經歷一系列的冷卻和壓縮過程，使其逐漸液化。由于氬氣的沸點約為 -185.7℃，與氮氣（沸點約為 -195.8℃）和氧氣（沸點約為 -183℃）的沸點存在一定差異 ，在精餾塔內，通過..控制溫度和壓力，利用不同氣體沸點的不同，讓混合氣體在塔內進行多次蒸發和冷凝。沸點較低的氮氣首先會從液態混合物中蒸發出來，上升至精餾塔的頂部；而沸點相對較高的氧氣則會在塔底富集；氬氣則在精餾塔的特定部位被分離和收集，從而實現與其他雜質氣體的有效分離，獲得高純度的氬氣。就如同在一個分層篩選的大工廠里，利用不同物質的 “個性”（沸點差異），將氬氣從眾多氣體中..地篩選出來，實現氬氣的回收再利用。

吸附法也是氬氣回收的重要技術之一。它主要借助吸附劑特殊的吸附特性來實現氬氣的分離。吸附劑通常具有巨大的比表面積和豐富的微孔結構，這些微孔能夠對不同氣體分子產生不同程度的吸附作用。在實際應用中，當含有氬氣的混合氣體通過裝有吸附劑的吸附塔時，吸附劑會優先吸附混合氣體中的雜質氣體，如水分、二氧化碳、氮氣等，而氬氣則相對較少被吸附，從而能夠順利通過吸附塔，實現與雜質氣體的初步分離。常見的吸附劑有分子篩、活性炭等，分子篩具有均勻的微孔結構，其孔徑大小與某些氣體分子的直徑相匹配，能夠根據分子大小和形狀對氣體進行選擇性吸附；活性炭則具有高度發達的孔隙結構和較大的比表面積，對多種雜質氣體都有較強的吸附能力。當吸附劑吸附飽和后，通過改變溫度、壓力等條件，如采用升溫脫附或降壓脫附的方式，使被吸附的雜質氣體從吸附劑表面解吸出來，從而實現吸附劑的再生，以便循環使用。整個過程就像是吸附劑在“貪婪地” 吞噬雜質氣體，留下純凈的氬氣，并且還能通過特殊的 “喚醒” 方式（改變條件），將吞噬的雜質氣體吐出，恢復吸附能力，繼續為氬氣回收工作貢獻力量。[配圖 1 張：吸附法氬氣回收原理示意圖，展示混合氣體進入吸附塔，雜質被吸附，氬氣流出，以及吸附劑再生的流程]

（二）回收設備全解析

在市場上，智能撬裝式氬氣回收裝備是一種主流的氬氣回收設備，以其獨特的設計和卓越的性能受到眾多企業的青睞。這種設備主要由三大部分組成：爐口撬架、回收撬架和外置設備。

爐口撬架作為整個裝備的前端部分，承擔著至關重要的前期處理任務。在金屬 3D 打印等生產場景中，從爐口排出的氣體溫度較高，且含有大量的粉塵等雜質。爐口撬架首先要解決的就是降溫問題，它配備了..的冷卻裝置，通過熱交換的方式，快速降低氣體的溫度，避免高溫對后續設備造成損害。同時，它還具備強大的除塵功能，采用..的過濾技術，如多層濾網過濾、旋風除塵等，能夠將氣體中的粉塵等固體雜質有效去除，為后續的回收工作提供清潔的氣源。此外，爐口撬架還負責將處理后的氣體進行遠端輸送，通過合理設計的管道和輸送系統，將氣體穩定地輸送至回收撬架。

回收撬架是整個裝備的核心部分，如同人體的心臟，發揮著關鍵的回收和循環作用。它集成了多種..技術，實現了對氬氣的..回收和循環利用。在回收方面，它采用了..的壓縮技術，通過螺桿壓縮機等設備，將經過前期處理的低壓氬氣進行壓縮，提高其壓力，以便后續的分離和提純。同時，回收撬架還配備了高精度的過濾和分離裝置，進一步去除氣體中的微小雜質和水分，..回收的氬氣純度。在循環方面，它通過巧妙的管道設計和控制系統，實現了氬氣的循環利用，將回收的氬氣重新輸送回生產設備中，減少了氬氣的浪費。此外，回收撬架還具備補氣和增壓功能，能夠根據生產設備的需求，及時補充氬氣，并調整氬氣的壓力，..生產過程的穩定運行。

外置設備作為整個裝備的末端部分，主要負責對回收的氬氣進行..的過濾、循環、監測和儲氣等工作。它采用了更精細的過濾技術，對氬氣進行深度凈化，..氬氣的純度達到生產要求。同時，外置設備還配備了..的監測系統，實時監測氬氣的流量、壓力、純度等參數，并將數據傳輸至控制系統，以便操作人員及時了解設備運行情況，做出相應的調整。在儲氣方面，外置設備配備了大容量的儲氣罐，能夠儲存一定量的氬氣，以應對生產過程中的突發情況或用氣高峰，..生產的連續性。

智能撬裝式氬氣回收裝備具有智能化、模塊化等顯著特點。智能化體現在它配備了..的控制系統，能夠實現設備的自動化運行和遠程監控。操作人員可以通過電腦或手機等終端設備，實時了解設備的運行狀態，對設備進行遠程操作和調整，大大提高了設備的運行效率和管理便利性。模塊化設計則使得設備的安裝、維護和升級更加便捷。各個模塊之間采用標準化的接口連接，可以根據企業的實際需求進行靈活組合和配置，降低了設備的安裝和調試成本，同時也便于在設備出現故障時，快速更換故障模塊，減少設備停機時間，提高設備的可靠性和穩定性。

降本增效：看得見的經濟效益

在工業生產的成本控制與效率提升的征程中，氬氣回收技術無疑是一項具有變革性意義的關鍵舉措，為企業帶來了顯著的經濟效益，成為眾多企業實現可持續發展的有力助推器。

（一）成本降低的多維度體現

氬氣回收在降低企業成本方面展現出了強大的實力，從多個維度為企業..了成本負擔。

采購成本的降低是..為直觀的體現。以上海聯風氣體有限公司為光伏企業提供的氬氣回收服務為例，在拉晶工序中，單單通過氬氣回收這一項，就可以幫助客戶降低 13% - 15% 的成本。在未采用氬氣回收技術之前，大型拉晶廠每天的氬氣使用量高達 300 - 400 噸 ，而上海聯風憑借..的回收技術，能夠實現 90% - 95% 的回收率，這意味著每天工廠新采購的氬氣只需原來的 5% - 10%，從原來..三四百噸驟減到現在..僅需二三十噸。如此大幅度的采購量下降，使得企業在氬氣采購方面的支出大幅減少，直接降低了企業的運營成本。

減少浪費也是氬氣回收降低成本的重要方面。在傳統的氬氣使用模式下，大量使用過的氬氣由于含有雜質等原因，往往被直接排放到大氣中，這不僅造成了資源的極大浪費，也意味著企業需要不斷采購新的氬氣來滿足生產需求，進一步增加了成本。而氬氣回收系統的出現，改變了這一局面。通過對生產過程中排放的廢氣進行有效的收集、處理和凈化，將其中的氬氣重新分離出來并循環利用，大大提高了氬氣的利用率，減少了資源的浪費。以陜西迪凱機電科技有限公司研發的智能撬裝式氬氣回收裝備為例，該裝備應用于金屬增材制造 - 3D 打印行業，許多企業在使用后，原本一年高達 2800 多萬元的氬氣消耗金額大幅降低。這是因為該裝備能夠在產線末端對使用過的氬氣進行回收，完成純化、除油、過濾等一系列處理，使氬氣純度再次達到 99.999%，實現了氬氣的循環重復利用。原本被白白排放的氬氣得到了有效回收，企業無需再像以前那樣大量采購新氬氣，從而在減少浪費的同時，顯著降低了成本。

（二）效率提升的顯著成果

氬氣回收不僅在成本降低方面成效顯著，在提升生產效率方面也發揮了重要作用。

回收后的氬氣可及時供應生產，減少了生產過程中的等待時間，為企業生產效率的提升奠定了堅實基礎。在金屬 3D 打印過程中，氬氣作為保護氣體，對打印過程的順利進行至關重要。如果氬氣供應不及時，打印設備就需要暫停工作，等待新的氬氣補充，這不僅會延長生產周期，還可能影響打印質量。而采用氬氣回收技術后，回收裝置能夠快速對使用過的氬氣進行處理和回收，將回收后的氬氣及時輸送回生產設備，..了氬氣的持續穩定供應。以某金屬 3D 打印企業為例，在引入氬氣回收系統之前，由于氬氣采購和運輸等環節的不確定性，平均每個月會出現 2次因氬氣供應不足導致的生產中斷，每次中斷平均持續 10小時，嚴重影響了生產進度。而在安裝了氬氣回收系統后，企業實現了氬氣的內部循環利用，氬氣供應的及時性得到了極大保障，大大提高了企業的產能和市場競爭力。

金屬增材制造：迪凱機電的創新實踐

在金屬增材制造領域，陜西迪凱機電科技有限公司的智能撬裝式氬氣回收裝備為企業解決了長期以來面臨的氬氣高成本和環保難題，成為行業內降本增效和綠色發展的典范。

金屬增材制造，尤其是 3D 打印技術，在航空航天、汽車制造、醫療器械等高端領域的應用越來越廣泛。然而，在這一過程中，氬氣作為不可或缺的工藝氣體，其高昂的成本一直是企業面臨的一大難題。以氣霧化制粉這一重要生產工藝為例，為了保持工藝的穩定性，需要消耗大量的氬氣進行保護，一些企業一年的氬氣消耗金額高達 2800 多萬元，這無疑給企業的經營和生產帶來了巨大的挑戰。

迪凱機電針對這些痛點，研發出了智能撬裝式氬氣回收裝備。這套裝備主要由爐口撬架、回收撬架和外置設備三部分組成，各部分分工明確，協同工作。爐口撬架位于前端，負責對從爐口排出的高溫、含塵氣體進行降溫、除塵和遠端輸送；回收撬架作為核心部分，承擔著回收、循環、過濾、補氣和增壓等關鍵任務；外置設備則在末端進行..的過濾、循環、監測和儲氣工作。

   該裝備具有多項突出優勢。它實現了無油回收，氬氣回收率高達 95% 以上，能夠將使用過的氬氣進行..回收和循環利用，大大降低了企業對新氬氣的采購需求。其智能化、撬裝式和模塊化的設計，使得設備的安裝、調試和維護都更加便捷，占地面積不超過 40 平米，生產周期短，僅需 3 個月內就能夠實現交貨，并且大保養周期長達 6000h，裝備可靠性高，可滿足 24h×365 天連續穩定運行，設備設計使用壽命 10 年以上，同時還實現了明顯的降噪效果，產品零部件國產化率已經達到 98% 以上。

   自從某金屬增材制造企業引入迪凱機電的智能撬裝式氬氣回收裝備后，企業的運營狀況得到了..。原本一年高達 2800 多萬元的氬氣消耗金額大幅降低，成本的降低使得企業在市場競爭中更具優勢，能夠以更合理的價格提供產品，吸引更多的客戶，訂單量也隨之穩步增長。此外，該裝備在環保方面也發揮了重要作用，減少了氬氣的無節制排放，為國家的雙碳戰略做出了積極貢獻，實現了經濟效益和環境效益的雙贏。