气体分离设备行业伴随着我国经济的大发展而迅速发展。1958—1960年，气体分离设备行业的工业总产值连年直线上升，从1957年的1628万元跃升到1960年的8437万元，形成了行业有史以来的第一个生产高峰。但经过“大跃进”后，到了1961年不得不进行调整，生产量大起大落，全行业工业总产值从1960年的8437.5万元下降至1962年的2174.3万元，全行业职工人数从1960年的11053人精简为5327人。经过贯彻中央“调整、巩固、充实、提高”的方针，行业各厂从1962年起对计划管理、技术管理、质量管理、劳动工资管理和物资管理等方面进行了全面的整顿，工厂各项管理得到顺利的恢复和发展，1965年回到了正常的生产水平。但不久行业发展速度再次放慢，其产品质量与技术水平不稳定，性能不能保证、品质相对低下。

这一时期，一些发达国家推出了采用全低压流程、全板翅式换热系统、全铝结构、高效透平膨胀机技术的大中型空分设备，该设备具有可使空分设备工作压力降低、电耗降低、传热效率高、结构紧凑、减轻设备重量、降低生产制造成本等优点。为尽快赶上国际先进水平，杭州制氧机研究所、杭州制氧机厂、开封空分设备厂从1962年起就积极开展了全低压流程的方案设计及反击式透平膨胀机、板翅式换热器等关键部机的研发。

1965年，开封空分设备厂承担了由杭州制氧机厂移交的全低压流程3200m³/h空分设备研制任务，杭州制氧机厂转向全低压流程6000m³/h空分设备的研制。新的大中型空分设备流程采用了由高低压流程改为全低压流程并采用石头蓄冷器，分馏塔由铜制改为铝制，塔板由单溢流口改为双溢流口，辅助冷凝蒸发改为液氧泵循环，主冷凝蒸发器短管结构改为长管结构等一系列新技术。1966年，两套空分设备转入部机设计和产品试制。1968年，杭州制氧机厂试制完成第一套石头盘管式蓄冷器全低压流程的6000m³/h空分设备。1969年，开封空分设备厂也完成了石头蓄冷器流程全低压流程的3200m³/h空分设备。这两套设备分别于1970年10月起在马鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司投入运行。从此，我国气体分离设备行业正式进入我国第二代全低压流程空分设备的生产时代。

1962—1964年，杭州制氧机研究所建立了我国第一个透平膨胀机试验台位，并结合3200m³/h空分设备的试制任务，研制成功第一台径向流反击式透平膨胀机，其试验效率超过80%。1964—1967年，开展了透平膨胀机包括转速调节、部分进气调节、转动叶片调节在内的多种调节方法的试验研究，以及闭式叶轮与半开式叶轮性能比较试验，取得了很大的进步，性能参数接近和达到了当时国际先进水平。1965年起，杭州制氧机研究所开始设计、试制反击式透平膨胀机，1967年起相继配套用于3200、3350、6000m³/h空分设备与氮洗联合装置等，从而进入产品试生产，及时满足了空分设备向全低压流程发展的需要。

板翅式换热器是一种高效、紧凑的新型换热器，也是空分设备中关键配套部机，它的研制相对困难得多，当时国际上也刚开发，仅有文献报道，无实物可参考。1961年，杭州制氧机研究所敏锐地捕捉到板翅式换热器在低温工程领域中应用开发的信息，决心自主研发，打破国外技术封锁。1962年，课题立项并列入国家科委的发展规划。1965年，开始钎焊炉、钎料、清洗等方面的试验，1966年进行小试样试验。通过无数次的试验，1969年初，杭州制氧机厂在盐浴钎焊炉中首次钎焊出112mm×210mm×1000mm切换板翅式换热器单元，并装配于15L/h液氧液氮设备上，于9月试车成功，从此开发出了国产小型板翅式换热器产品。与此同时，开封空分设备厂也于1966年5月开始了板翅式换热器的研发，1969年7月钎焊出了400mm×450mm×1100mm和400mm×300mm×800mm两种过冷器单元，配套在3200m³/h空分设备上，于1970年在马鞍山钢铁公司投入运行。在板翅式换热器研发过程中，杭州制氧机厂、开封空分设备厂自行设计、自行研发装备、自行研究生产工艺，经历了1970年前后许多台板翅式换热器研制的失败，过程中付出的代价也是巨大的，直至1972年杭州制氧机厂、开封空分设备厂通过无数次的攻关试验，已基本掌握了板翅式换热器的设计、制造及质量控制关键点，生产出了合格的板翅式换热器产品。1972年9月，第一机械工业部三局专门召开制氧机板翅式换热器技术攻关经验交流会，此后，两厂的板翅式换热器制造质量不断地进步，成品合格率达到了94%。铝制板翅式换热器的研制成功为全低压、全板式流程大中型空分设备的发展创造了必要的条件，我国成为继美国、英国、法国后，少数几个掌握铝制板翅式换热器制造先进技术的国家之一。

1968年，杭州制氧机厂开始研制1000m³/h、6000m³/h、1万m³/h全低压、全板式流程的空分设备。该空分设备采用切换式板翅换热器取代笨重的石头蓄冷器、分馏塔采用全铝结构、透平膨胀机制冷等新技术，是空分设备发展历程中的第三代空分设备。

新研发的1万m³/h空分设备于1970年交付鞍山钢铁公司使用，6000m³/h空分设备于1970年在浙江衢州化工厂投入运行，1000m³/h空分设备于1972年在天津华北氧气厂投入运行。开封空分设备厂研制的1500m³/h、3200m³/h全低压全板式流程的空分设备于1972年在湖北鄂城钢厂投入运行。全低压空分流程的研发也带动有关透平空气压缩机、透平氧气压缩机、透平膨胀机、离心式液氧泵、自动切换程控装置、仪控、电控等重要配套机组的设计、制造技术的进步。

1968—1976年间杭州制氧机厂、开封空分设备厂、四川空分设备厂（1966年建厂）生产了不少1000m³/h、1500m³/h、3200m³/h、6000m³/h、1万m³/h空分设备，但这一阶段的大中型空分设备普遍存在着成套设备产量、纯度不达标，能耗高，配套部机空压机、切换阀、板翅换热器、透平膨胀机、液氧泵、控制装置、氧压机等故障多、可靠性差等一系列问题。这反映出我国空分设备制造业在设计、制造技术方面还不成熟。

1969—1974年，出现了第二个空分设备需求高峰，除杭州制氧机厂、开封空分设备厂大干快上外，辽宁、江苏、江西、陕西、吉林、广东、上海、北京等地以“会战”形式，安排非专业制造厂制造了300m³/h、600m³/h、800m³/h、1000m³/h、1500m³/h、3200m³/h、3350m³/h、6000m³/h、1万m³/h空分设备共31套。这些违反了工业生产客观规律制造的空分设备不仅经济效益低，性能指标不达标，而且产品质量差，多数设备安装后不能正常运行，最后报废拆除，造成了极大的浪费。

在“会战”高潮中，江西制氧机厂、吴县制氧机厂由地方投资，开始建设。1970年，江西化工设备制造厂更名为江西制氧机厂，生产方向由以小化肥高压容器为主转向以小型空分设备为主，1971年，在杭州制氧机厂图样的基础上，试制成功该厂第一套150m³/h空分设备，以后成为以制造150m³/h空分设备及其配套空压机、氧压机、膨胀机等部机为主导产品的行业制造厂。

江苏吴县于1970年制造了石灰氮厂所需的12m³/h空分设备。此后，在会战作业班和石灰氮厂空分车间的基础上，筹建了吴县制氧机厂。1971年，该厂开始正式生产制造150m³/h空分设备及其配套部机。

1966年，国家经委“〔66〕计机字035号文”正式批准在四川自贡筹建四川空分设备总厂，1967年11月，在四川简阳重新展开四川空分设备厂建设工程。建厂期间，杭州制氧机厂陆续抽调干部、科技人员、管理人员和生产骨干共695人，携带关键设备、专用设备、技术资料等内迁建设新厂。1974年，该厂形成真正的生产制造能力，1975年12月建成验收，主要生产小型空分设备和1000m³/h等级的空分设备。

1971年，四川空分设备厂生产出两套1000m³/h管式制氧机，并提供给重庆钢铁厂使用。

1977年，国家建委“〔67〕基四141号文”批准建设以多组分气体分离及液化技术和低温绝热技术为主要研究方向的四川深冷设备研究所，为一机部二类所，归属四川空分设备厂管理。(www.daowen.com)

1970年，邯郸制氧机厂在杭州制氧机研究所的指导下，开发了常温分子筛吸附、带透平膨胀机和液氧泵中压流程的300m³/h空分设备。

1970—1971年，哈尔滨制氧机厂开发了全低压、全铝结构、采用板翅式换热器的600m³/h、800m³/h空分设备。

1968年起，杭州制氧机厂首先在小型150m³/h空分设备开始采用分子筛吸附器替代碱洗硅胶干燥系统，取得了吸附二氧化碳、水分效果提高，简化流程，减少设备投资，操作维护方便，碱蚀现象消除等效果。1970年向全国推广，在之后短短的两年中，全国95%的小型空分设备使用单位都采用了分子筛吸附器。与此同时，杭州制氧机研究所将150m³/h空分设备配套的活塞式膨胀机由有油润滑改为无油润滑，并采用了由长活塞结构取代短活塞结构等新技术，大幅度地提高小型空分的技术性能与可靠性，降低了能耗，这一新技术在1970年后迅速在行业各厂推广。

1966年起，开封空分设备厂研制成功4000m³/h空分氮洗联合装置，并于1975年在新疆建设兵团化肥厂投入运行。

1969年，杭州制氧机厂为国防建设需要研制成功750kg/h液氧设备，并提供给卫星基地使用。该设备有铁路移动式和固定式两种型号的空分设备（64型、65型）。

1962年10月，自贡市机械一厂开始试制50m³/h空分设备，逐步转向气体分离设备的生产。1965年，杭州制氧机厂二机车间的部分机加工设备和100多职工内迁，并入自贡市机械一厂，并将一部分军工用小型空分设备和小型高压气体压缩机产品转移给该厂生产，从此该厂正式成为气体分离设备行业专业制造厂。

1968—1979年，自贡市机械一厂研制成功120m³/h移动式空分设备。这种设备由4辆车配级成套，可在各种恶劣气象环境下正常工作，可生产120m³/h氮气或20m³/h氧气，同时可生产12L/h液氧，为我国航天工业做出了贡献。

1969年，杭州制氧机厂研发了带回热式制冷机的15L/h液氧、液氮车载移动式空分设备，1977年通过军工产品定型委员会鉴定。在以后较长的时间里，该厂一直在为我国空军、海军航空兵提供移动式空分设备。杭州制氧机厂还研发成功30～40L/h液氧移动式空分设备，并移交给四川空分设备厂生产，由四川空分设备厂对其进一步改进和完善，1982年通过了鉴定。

1965年，杭州制氧机厂研发了5L/h、20L/h小型带回热式制冷机的液氮机。该液氮机具有体积小、操作简便等特点，在长达30多年的时间里成为小型深低温液化设备的主导产品，在当时购买低温液氮不方便的年代，该液氮机深受科研机构、大专院校的欢迎，成了一个量大面广的产品。进入21世纪后，液体市场逐步发达，该液氮机因专业维护要求高、运行能耗高等缺点逐渐退出了市场。

1975年12月，杭州制氧机研究所开发成功了适应船体摇摆使用的4L/h液氮机，为海军遥测技术的发展做出了贡献。

1975年起，江西制氧机厂与西安交通大学合作开发了150m³/h空分设备用的气体轴承中压透平膨胀机。对比活塞式膨胀机，该膨胀机的零件减少了87%，重量减轻了98.7%，并具有效率高、结构简单、运行稳定的特点。这一研制成果获得了国家发明奖三等奖，在而后的小型空分生产制造中得到了广泛的应用。

这一时期，发达国家的空分设备技术发展很快，特点是大中型空分设备的氧提取率、单位能耗、运行周期等提高很快。而我国气体分离设备行业还处在刚起步阶段，许多领域需填补空白。由于各种因素的影响，我们没有迎头赶上，与发达国家在技术上的差距反而拉大了。