2025年11月12日，合肥恒力装备有限公司电热事业部技术总监杜润生在深圳核博会1号馆核能首秀场发表《热工装备在核工业领域的应用》主旨报告。
本次分享介绍了合肥恒力装备有限公司在核工业领域的热工装备能力，重点围绕核燃料元件工艺关键设备、烧结设备及相关配套技术展开。报告强调公司在气氛控制、温度控制、高温密封、传动与自动化等方面的关键技术，并展示了回转炉、低温碳化炉、高温纯化炉、氢气气氛烧结炉等设备在核燃料和新材料领域的应用。
关键点
1. 分享主题与内容结构（00:05）
报告主题为热工装备在核工业领域的应用，内容分为公司介绍、核燃料元件工艺关键设备关键技术、核工业烧结设备及工艺、以及合肥恒力其他相关设备四个部分。
2. 合肥恒力公司概况（00:27）
合肥恒力装备有限公司隶属于中国电子科技集团有限公司第四十三研究所，是国家级高新技术企业，业务覆盖电热装备、环保及表面处理装备、智能装备三大领域，并构建了“三加N”产品业务主线。
3. 客户、市场与科技成果（01:19）
公司客户包括中国航天、中国电子、中核集团、华为、苹果等，产品销往美洲、欧洲、东南亚等三十多个国家和地区，并在美国、英国、俄罗斯、印度设有代理商。公司还介绍了重大装备认定、科技成果鉴定、专利数量和历年荣誉等情况。
4. 核燃料球结构与高温气冷堆应用（02:39）
报告介绍了高温气冷堆核燃料球及其结构：内层为二氧化铀核心，外层包含碳化硅致密层和石墨燃料球。高温气冷堆通过氦气推动蒸汽并最终发电，燃料球和核心球数量庞大，对工艺装备提出了高要求。
5. 核燃料元件工艺配套装备（03:20）
针对核燃料元件工艺，公司配套装备包括用于核心焙烧及还原的回转炉，以及用于碳化、钝化等环节的推板炉、钟罩炉、箱式炉和管式炉等。
6. 六项关键技术能力（03:34）
核燃料工艺关键设备涉及六项关键技术：高温高湿露点与气氛系统精准可控，不同温段加热元件匹配，高温密封安全，高精度传动，多点分段温度控制，以及空气、氮气、氩气、氢气、加湿氢等多元气氛精准控制。
7. 连续回转炉用于焙烧与还原（05:08）
连续回转炉用于核燃料球核心的焙烧和还原工艺，可实现旋转运行、三级旋转密封、防止炉管与外界气体对流，并通过组合式物料推进系统保障焙烧和还原效率，特点包括高产能、可净排气、自动化程度高。
8. 低温碳化与排胶设备（05:47）
针对高温气冷堆核燃料外侧包覆排胶工艺，公司介绍了低温碳化和后续高温纯化设备。设备可实现量产批量化、高负载、重密封、炉压自动调节，并针对焦油、气味渗漏、尾气处理和烧结裂球等问题进行处理，相关设备已在核工业领域应用。
9. 批次式低温碳化设备（06:45）
批次式低温碳化炉适用于核燃料元件、中试和实验工艺，相比连续炉曲线更灵活，可自由调节升降温时间，炉压调节范围更广，并配置独立尾气装置；形式可包括钟罩式、箱式和管式。
10. 高温纯化连续炉与批次炉（07:21）
高温纯化连续炉可在高真空条件下连续运行，真空度和自动化水平满足连续进出料与无人化操作需求。批次纯化设备则适用于早期示范性工艺、批次除杂以及新材料实验验证，采用石墨加热、自动控温和稳定传动结构。
11. 氢气气氛除杂烧结设备（08:29）
氢气气氛设备适用于高温气冷堆核燃料元件及其他新材料的除杂烧结，使用温度范围较宽，可覆盖排胶、高温烧结、回转冷却和出口等完整工艺区域。
12. 其他相关设备与系统（09:07）
公司还介绍了可用于核燃料元件、新材料及其他行业的高温钎焊炉、真空钎焊设备、表面处理装备、环保装备和智能系统，涵盖电镀生产线、废水回用与零排放、VOC处理、数字化工厂、车间管理、智能仓储和工业大数据等。
13. 公司愿景与应用领域（10:43）
合肥恒力的愿景是成为国内领先、国际一流的专用设备及系统服务制造商，解决方案覆盖锂电、钠电、太阳能、光伏、电子元器件、传感器、陶瓷基板、光电新材料和核电等领域。
时间线
00:01 - 报告开场，说明分享主题为热工装备在核工业领域的应用，并交代整体汇报框架。
00:27 - 进入公司介绍部分，展示合肥恒力的隶属关系、业务方向、组织架构、客户群体、海外市场、科技成果、专利和荣誉。
02:30 - 转入核燃料元件工艺关键装备，先说明高温气冷堆燃料球结构和应用背景，再引出相关工艺装备配置。
03:34 - 集中讲解核燃料工艺设备的关键技术，包括气氛、加热、密封、传动、温控和多元气氛控制。
04:59 - 进入核工业烧结设备及工艺介绍，依次展示焙烧还原、低温碳化、高温纯化、批次实验和氢气气氛烧结等设备方案。
09:07 - 最后介绍公司其他相关装备，包括钎焊、表面处理、环保和智能系统，并以公司愿景、覆盖行业和展台邀请收尾。
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合肥恒力装备展示核工业热工装备系统化能力，关键烧结设备支撑高温气冷堆燃料元件制造
合肥恒力装备有限公司电热事业部技术总监杜润生围绕“热工装备在核工业领域的应用”介绍了公司在核燃料元件制造装备方面的技术积累与产业化实践。合肥恒力装备有限公司隶属于中国电子科技集团有限公司第四十三研究所，成立于1992年，是国家级高新技术企业，业务覆盖电热装备、环保及表面处理装备、智能装备三大方向，并形成“3+N”产品业务主线。公司客户包括中国航天、中国电子、中核集团、华为、苹果等，产品已进入美洲、欧洲、东南亚等30多个国家和地区，并在美国、英国、俄罗斯、印度等地建立代理渠道。近年来，公司多项气氛滚道炉、气氛推板炉、回转炉、锂电材料生产线、多元阳极生产线等装备获得重大装备认定，并在废旧电池回收、零排放废水处理、镀液在线分析等方面取得国际领先或国内领先科技成果，知识产权和产业化能力持续增强。
在核工业应用方面，报告重点聚焦高温气冷堆核燃料球制造工艺。高温气冷堆采用球形核燃料元件，堆芯内约有42万个燃料球，每个燃料球内部约含1.2万个燃料核心。燃料球以二氧化铀为核心，外层包覆碳化硅致密层，最外层为石墨结构，依靠氦气传热驱动蒸汽系统发电。围绕这一复杂工艺链，合肥恒力形成了从核心焙烧、还原，到低温碳化、高温纯化、氢气气氛除杂烧结等环节的装备体系，主要设备包括回转炉、推板炉、中罩炉、箱式炉、管式炉及连续高温纯化炉等。
核燃料元件生产对温度、气氛、密封、真空、传动和安全控制提出了极高要求。合肥恒力在装备设计中形成了六项关键技术：一是气氛系统精准控制，可实现高温、高湿、露点等参数稳定调节，并支持干气、湿气及多路气体切换；二是多类型加热元件匹配，可根据不同温区采用加热丝、加热带、硅碳棒、硅钼棒、石墨及碳材料等；三是高温密封安全技术，通过多道密封闸门、压力检测和防爆设计提升安全性；四是高精度传动技术，通过液压系统、扭矩限制器和伺服电机等保证连续炉稳定运行；五是高精度温度控制，通过多点分段控温和温场仿真提升炉内均匀性；六是多元气氛控制，可对空气、氮气、氩气、氢气、加湿氮气、加湿氢气等进行精确管理，保障工艺稳定。
在具体设备方面，连续回转炉主要用于核燃料球核心的焙烧与还原，焙烧温度约500℃，还原温度约750℃。该设备采用旋转式结构和三级旋转密封，可防止炉管与外界气体对流，并通过组合式物料推进系统提升处理效率，具备高产能、可净排气、炉压平衡能力强和自动化程度高等特点。连续碳化炉则用于燃料球外层包覆后的排胶及低温碳化，实际工艺温度约900℃，可满足量产和高负载工况需求，并针对树脂、酚类等有害气体释放带来的焦油、异味、尾气处理和烧结裂球等难题进行专门设计，已在核工业领域实现应用。
针对中试、实验和曲线变化较大的工艺需求，批次式低温碳化炉可灵活调节升温、保温、降温时间，炉压调节范围更广，并配备独立尾气处理装置，可采用中罩式炉、箱式炉、管式炉等不同形式。高温纯化环节则包括连续高温纯化炉和批次式高温纯化炉。连续高温纯化炉可在小于100帕的工作真空度下运行，极限真空度小于20帕，压升率约6.67帕/小时，并可在约1900℃条件下连续工作，实现连续进料、连续出料和整线无人化操作。批次式高温纯化炉适用于第四代高温气冷堆早期示范阶段及新材料实验验证，采用石墨加热、自动控温和精密升降机构，冷态极限真空度可小于0.67帕，满足高洁净、高稳定性的纯化除杂需求。
氢气气氛除杂烧结设备也是合肥恒力核工业热工装备的重要组成部分，可服务于高温气冷堆及其他核燃料元件，也可拓展至新材料氢气气氛除杂烧结领域。连续加热设备温度覆盖约300℃至1700℃，基本覆盖烧结材料行业主要工艺需求，并可集成排胶、高温烧结、回转冷却和出口处理等环节，形成连续化、集成化生产能力。
除核燃料元件相关装备外，合肥恒力还介绍了网带式高温钎焊炉、真空钎焊炉、表面处理装备、环保装备和智能化系统等产品能力。网带式高温钎焊炉可根据工艺需求配置网带宽度和温区数量，具备多元气氛控制、高精度温控、抗变形结构和防外界气体侵入能力；真空钎焊炉由加热系统、真空腔体、真空系统、冷却系统、充放气系统和电气控制系统组成，加热温度可达约1200℃。在环保与表面处理方面，公司可提供全自动电镀线、中水回用、零排放废水处理、VOC有机废气处理和粉尘废气治理等系统；在智能化方面，则通过数据采集、车间管理、3D数字孪生、智能仓储和工业大数据平台，推动装备运行和生产过程的可视化、精细化管理。
从整体布局看，合肥恒力装备正以热工装备为基础，向核电、核燃料、锂电、钠电、太阳能光伏、电子元器件、传感器、陶瓷基板和光电新材料等领域延伸。其核工业热工装备不仅体现了高温、真空、气氛、密封和自动化控制等多学科融合能力，也反映出国产专用装备在高温气冷堆燃料元件制造中的配套价值。公司未来将继续围绕国内领先、国际一流的专用设备及系统服务制造商目标，推动热工装备、环保装备和智能化系统在高端制造场景中的深度应用。
