对制造业来说，热处理炉脱碳最难的并不是技术概念，而是现场现实：炉不能轻易停，工艺不能轻易改，质量验证也不能重新来一遍。 日本大同特殊钢正在试图给出一种更现实的答案。 2026年6月29日，日本大同特殊钢宣布，已开发出电加热式辐射管加热器 “D²-ERTH”，并计划于同年8月开始销售。 该产品的核心并不是新建一座电炉，而是在既有热处理炉的基础上，将原本使用燃气等化石燃料的辐射管燃烧器替换为电加热装置。 换言之，它瞄准的是制造现场最难推进的一类减碳课题：设备还没到报废年限，炉体不能轻易更换，但燃烧产生的Scope 1排放又必须下降。 |
工业炉低碳改造：必要，但并不容易
工业炉是制造业中最典型的高耗能设备之一。汽车零部件、产业机械、电机设备、工程机械等领域的大量金属部件，都需要通过退火、正火、回火等热处理工序来获得强度、韧性和稳定的材料组织。
问题在于，热处理炉往往依赖燃气等燃料燃烧来提供热源。燃烧过程会直接产生CO2和NOx，这部分排放属于企业自身运营产生的直接排放，也就是Scope 1。
在日本制造业中，工业炉减碳压力并不只属于大型钢铁企业。位于供应链中游的零部件企业、热处理专业企业、加工企业，也越来越需要面对整车厂、机械厂和全球客户提出的碳排放管理要求。
• 炉内温度分布会影响产品质量 • 升温曲线、均热时间、冷却速度都需要重新验证 • 整炉更新意味着高额投资和停产损失 • 客户认证和工艺条件可能需要重新确认 |
对许多制造现场来说，真正的难点不是“是否应该脱碳”，而是“如何在不破坏现有生产体系的情况下脱碳”。
关键在于：保留既有辐射管
D²-ERTH的最大特点，是可以利用既有热处理炉中的辐射管。
日本大同特殊钢的方案是，拆除原有辐射管燃烧器，将内部热源替换为电加热器。该产品每套加热器容量为45kW，主要面向既有STC炉用辐射管燃烧器的替换需求。
这种结构的意义在于，炉体本身不需要大规模改造。企业无需立即新建电炉，也不必彻底废弃现有炉体资产，而是可以在原有设备的基础上推进电加热改造。
对制造现场而言，这一点非常重要。 热处理炉一旦更新，随之而来的不仅是设备投资，还包括改造周期、生产停线、温度条件重新验证、工件质量确认等一系列工作。 D²-ERTH试图降低的，正是这些隐藏在设备投资背后的实际成本。 |
日本大同特殊钢强调，与使用带状加热器等方式进行电加热改造相比，D²-ERTH能够利用既有炉体结构和辐射管，因此有助于缩短施工周期、降低改造成本。
不过，该公司并未公布具体的成本降低比例或工期缩短幅度。实际导入时，仍需要根据炉型、处理温度、安装空间和供电条件进行个别评估。
不只是加热，还要控制缓冷
D²-ERTH并不是单纯把燃烧器换成电热元件。它的另一个技术要点，是把“加热”和“缓冷”放在同一个装置中考虑。
在退火等热处理工序中，缓冷速度会直接影响材料组织和最终性能。如果冷却速度控制不稳定，可能导致硬度、表面状态和内部组织出现波动。对于热处理炉来说，升温很重要，降温同样重要。
D²-ERTH通过在加热器结构的间隙中导入冷却空气，实现缓冷控制。这样一来，企业在将燃烧式辐射管改为电加热时，不需要额外增加复杂的冷却回路。加热、均热、缓冷可以在一个系统中进行一体化控制。
温度控制也是电加热的优势之一。D²-ERTH采用晶闸管连续输出控制，可以更细致地调整输入电流。日本大同特殊钢称，一般燃烧器火焰控制的调节比约为1/5，而D²-ERTH可达到1/10。
Scope 1减少，但Scope 2不会自动消失
D²-ERTH的环境价值，需要从Scope 1和Scope 2两个层面来理解。
从Scope 1来看，该产品不再通过燃烧燃料进行加热，因此辐射管燃烧器产生的排气会消失，燃烧带来的CO2和NOx排放也可以削减。对于希望降低直接排放的制造企业来说，这是非常明确的效果。
但这并不意味着“使用D²-ERTH就等于CO2完全为零”。因为电加热需要消耗电力，而购买电力所对应的排放属于Scope 2，也就是间接排放。如果企业使用的电力仍来自普通电网，那么Scope 2排放仍然存在。
因此，更准确的说法是：D²-ERTH可以削减燃烧产生的直接排放，并为未来使用零碳电力或可再生能源电力创造条件。只有当电力来源进一步低碳化时，热处理炉运行过程的整体排放才有可能继续下降。
设备能不能换成电加热，只是第一步。 电价、供电容量、受电设备、峰值电力管理，以及零碳电力采购能力，都会影响最终的投资判断。 |
电加热之外，大同特殊钢还押注氢燃烧
值得注意的是，日本大同特殊钢并不是只押注电加热。
2022年12月，该公司曾宣布开发出以氢气为燃料的辐射管燃烧器，并完成氢气混烧和专烧测试。该技术同样面向STC炉等热处理设备，目标是在尽量少改造既有炉体的前提下，推进燃烧热源的低碳化。
从这个角度看，D²-ERTH并不是对氢燃烧路线的否定，而是日本大同特殊钢在工业炉低碳改造领域的另一张技术牌。
工业炉的种类很多，温度区间、炉体规模、工件材料、运转时间和能源条件各不相同。某些工序适合电加热，某些工序可能更适合氢气、氨气等零碳燃料。
未来的工业炉减碳，大概率不会只有一种答案，而是电加热、氢燃烧、节能改造和能源管理的组合。
日本大同特殊钢自1980年导入第一台STC炉以来，已在日本国内外销售350台以上。正因为市场上存在大量既有热处理炉，如何让这些设备在不被完全淘汰的情况下继续低碳化，才成为一个现实的产业课题。
真正的问题：不是能不能电化，而是能不能不停产改造
D²-ERTH的本质，不只是一个新的电加热器，而是把热处理炉减碳从“整炉更新”拉回到“既有设备改造”的轨道上。
这对制造业现场具有现实意义。很多企业并非不愿意减碳，而是不敢轻易动热处理炉。炉一停，生产节奏会被打乱；工艺一变，质量验证要重新做；能源一换，成本结构也会改变。
减碳投资真正难的地方，往往不是技术概念，而是如何在现有生产、质量和成本体系中落地。
• 既有炉体适配性 • 供电容量和电力成本 • 零碳电力采购条件 • 不同工件的质量稳定性 • 分阶段替换时的炉内温度分布和控制逻辑 |
即便如此，它提供了一种重要方向：热处理炉减碳不一定只能依靠整炉更新，也可以从局部、分阶段、后装式电加热改造开始。
对于制造业来说，这种路径的价值不在于“技术看起来多先进”，而在于它是否能让企业在不停下生产、不推翻既有设备资产的前提下，真正开始减少燃烧产生的排放。 热处理炉低碳改造，正在从理念走向现场。D²-ERTH的意义，也正在于此。 |
