专利名称：自动低温干式冷却仪及干冷法的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金冷却技术领域，具体涉及一种快速冷却炼钢柱样样品的快速无水冷却装置和冷却方法。
背景技术：
炼钢化验室每天要不停的接收炼钢炉现场发来的试样，经过制样磨削等工艺后制成柱样试样，试样温度很高，需要进行冷却。常用的冷却方法就是水冷却法，但是全浸泡式水冷法冷却特殊试样切割面，水会进入样品细小裂缝，产生剧烈的热效应影响试样成分，造成分析不准确；因此一直都采用半浸式冷却法获得较佳的分析精度，不过，由于切割后温度较高，半浸式冷却法的代价是冷却时间要很长，影响及时率，并且由于试样厚薄不一，用半 浸式冷却法时不易控制水位。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术中的上述缺陷，提供一种自动低温干式冷却仪及干冷法，能避免水冷方式对钢铁柱样试样的影响，提高分析数据的准确性；并且能够自动进行冷却试样，提高及时率。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
自动低温干式冷却仪，用于炼钢炉试样的化验前冷却；其特征在于主要包括冷凝器、低温自动储能箱、电磁阀、光电对射传感器、循环冷气管、外部气源管、放样平台、高温高压输气管、压缩机；冷凝器上流端连接压缩机，下流端连接低温自动储能箱；低温自动储能箱与压缩机连接；低温自动储能箱中设置多个纵横交错且被冷却液浸泡的回转铜管，纵向均布的回转铜管两端分别连接两个循环冷气管，一个循环冷气管连接压缩机和低温自动储能箱，另一个循环冷气管连接冷凝器和低温自动储能箱；横向均布的回转铜管两端出口分别连接冷却气出口和外部气源管；冷却气出口端穿过低温自动储能箱且悬空设置于放样平台上方。按上述技术方案，在冷却气出口管上设置常温高压风电磁阀，在放样平台的台面上设置光电对射传感器。按上述技术方案，所述冷却仪与试样切割机相连。采用上述冷却仪对钢铁试样进行快速冷却的干冷法，其特征在于采用干式冷却法，通过压缩机制冷，对冷却液进行冷却，使冷却液温度降至-10°C以下，并通过储能箱使冷却液温度始终保持在低温状态下；当有试样需要冷却时，试样到达指定位置后，经过光电检测，常温高压风电磁阀开启，常温高压风在经过储能箱时循环从而变为低温高压风，从而快速冷却试样。按上述技术方案，所述的干冷法包括如下具体步骤
首先压缩机将制冷剂压缩，压缩过程中产生的高温制冷剂通过冷凝器进行冷凝，冷凝产生的制冷剂通过一个循环冷气管进入低温自动储能箱的纵向回转铜管，使低温自动储能箱中的冷却液温度降至-10°C以下，进行冷却储能；
然后，当制样磨削并切割后的试样到达放样平台时，光电对射传感器检测到试样到达，给常温高压风电磁阀一个信号；
在PLC的控制下，常温高压风电磁阀开启，外部气源的常温高压风通过外部气源管进入低温自动储能箱的横向回转铜管，与低温自动储能箱中已经-io°c以下的冷却液快速换热，成为低温高压冷却风；
最后，低温高压冷却风从低温自动储能箱的冷却气出口端喷射而出，对试样进行冷却。按上述技术方案，上述过程中，外部气源的常温高压风进入低温自动储能箱中时，压缩机和冷凝器仍然持续工作，通过不断的压缩和冷凝，使低温自动储能箱中的冷却液温度始终保持-10°C以下，储存冷却能。相对于现有技术，本发明结合生产实践，将水冷冷却法改为干式冷却法，可以使试 样不与水接触，避免水冷法所造成的分析误差以及时耗；并且该设备是与切割机相连，当柱样被切割好之后，试样切片自动滑出切割机，此时冷却仪光电检测到试样到达指定位置后自动开启冷却风对试样进行冷却，设备具有很高的自动性，工作原理完全区别于水冷法冷却方式，可取代半浸式冷却法，有效避免由于水浸泡造成的各种检测和化验准确度问题，既提高了及时率，又保证了试样成分精度，而且对试样有通用性。
图I是本发明的冷却仪结构示意图。图中，各标记对应如下冷凝器I、低温自动储能箱2、电磁阀3、光电对射传感器4、循环冷气管5、外部气源管6、放样平台7、高温高压输气管8、压缩机9。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步说明
根据本发明的技术方案实施的用于炼钢炉试样的化验前冷却的自动低温干式冷却仪，主要包括冷凝器I、低温自动储能箱2、电磁阀3、光电对射传感器4、循环冷气管5、外部气源管6、放样平台7、高温高压输气管8、压缩机9 ;冷凝器I上流端连接压缩机9，下流端连接低温自动储能箱2 ;低温自动储能箱2与压缩机9连接；低温自动储能箱2中设置多个纵横交错且被冷却液浸泡的回转铜管，纵向(竖直方向)均布的回转铜管两端分别连接两个循环冷气管5，一个循环冷气管5用于连接压缩机9和低温自动储能箱2，另一个循环冷气管5用于连接冷凝器I和低温自动储能箱2 ;横向(水平方向)均布的回转铜管两端出口分别连接冷却气出口和外部气源管6 ;冷却气出口端穿过低温自动储能箱2且悬空设置于放样平台7上方。冷却气出口管上设置电磁阀3，在放样平台7的台面上左右两侧均设置光电对射传感器4。采用上述冷却仪进行钢铁试样快速冷却方法，其特征在于采用干式冷却法，通过压缩机制冷，对冷却液进行冷却，使冷却液温度降至-10°C以下，并通过储能箱使冷却液温度始终保持在低温状态下；当有试样需要冷却时，试样到达指定位置后，经过光电检测，常温高压风电磁阀开启，常温高压风在经过储能箱时循环从而变为低温高压风，从而快速冷却试样；具体步骤如下
首先将压缩机9通电将制冷剂压缩，压缩过程中产生的高温制冷剂通过冷凝器I进行冷凝，冷凝产生的制冷剂通过一个循环冷气管5进入低温自动储能箱2的纵向回转铜管，使低温自动储能箱2中的冷却液温度降至-10°C以下，进行冷却储能；
然后，当制样磨削并切割后的试样到达放样平台7时，光电对射传感器4检测到试样到达，给电磁阀3 —个信号；
在PLC的控制下，电磁阀3开启，外部气源的常温高压风(空气)通过外部气源管6进入低温自动储能箱2的横向回转铜管，与低温自动储能箱2中已经-10°C以下的冷却液快速换热，成为低温高压冷却风；
最后，低温高压冷却风从低温自动储能箱2的冷却气出口端喷射而出，对试样进行冷却。上述过程中，外部气源的常温高压风进入低温自动储能箱2中的同时，压缩机9和冷凝器I仍然持续工作，通过不断的压缩和冷凝，使低温自动储能箱2中的冷却液温度始终保持-10°C以下，保证持续对试样进行快速冷却的能力。
权利要求
1.自动低温干式冷却仪，用于炼钢炉试样的化验前冷却；其特征在于主要包括冷凝器、低温自动储能箱、电磁阀、光电对射传感器、循环冷气管、外部气源管、放样平台、高温高压输气管、压缩机；冷凝器上流端连接压缩机，下流端连接低温自动储能箱；低温自动储能箱与压缩机连接；低温自动储能箱中设置多个纵横交错且被冷却液浸泡的回转铜管，纵向均布的回转铜管两端分别连接两个循环冷气管，一个循环冷气管连接压缩机和低温自动储能箱，另一个循环冷气管连接冷凝器和低温自动储能箱；横向均布的回转铜管两端出口分别连接冷却气出口和外部气源管；冷却气出口端穿过低温自动储能箱且悬空设置于放样平台上方。
2.根据权利要求I所述的冷却仪，其特征在于在冷却气出口管上设置常温高压风电磁阀，在放样平台的台面上设置光电对射传感器。
3.根据权利要求I或2所述的冷却仪，其特征在于所述冷却仪与试样切割机相连。
4.采用上述权利要求之一冷却仪对钢铁试样进行快速冷却的干冷法，其特征在于采用干式冷却法，通过压缩机制冷，对冷却液进行冷却，使冷却液温度降至-io°c以下，并通过储能箱使冷却液温度始终保持在低温状态下；当有试样需要冷却时，试样到达指定位置后，经过光电检测，常温高压风电磁阀开启，常温高压风在经过储能箱时循环从而变为低温高压风，从而快速冷却试样。
5.根据权利要求4所述的干冷法，其特征在于包括如下具体步骤 首先压缩机将制冷剂压缩，压缩过程中产生的高温制冷剂通过冷凝器进行冷凝，冷凝产生的制冷剂通过一个循环冷气管进入低温自动储能箱的纵向回转铜管，使低温自动储能箱中的冷却液温度降至-io°c以下，进行冷却储能； 然后，当制样磨削并切割后的试样到达放样平台时，光电对射传感器检测到试样到达，给常温高压风电磁阀一个信号； 在PLC的控制下，常温高压风电磁阀开启，外部气源的常温高压风通过外部气源管进入低温自动储能箱的横向回转铜管，与低温自动储能箱中已经-10°C以下的冷却液快速换热，成为低温高压冷却风； 最后，低温高压冷却风从低温自动储能箱的冷却气出口端喷射而出，对试样进行冷却。
6.根据权利要求4或5所述的干冷法，其特征在于外部气源的常温高压风进入低温自动储能箱中时，压缩机和冷凝器仍然持续工作，通过不断的压缩和冷凝，使低温自动储能箱中的冷却液温度始终保持-io°c以下，储存冷却能。
全文摘要
本发明涉及一种自动低温干式冷却仪及干冷法，通过压缩机制冷，对冷却液进行冷却，使冷却液温度降至-10℃以下，并通过储能箱使冷却液温度始终保持在低温状态下；当有试样需要冷却时，试样到达指定位置后，常温高压风在经过储能箱时循环从而变为低温高压风，从而快速冷却试样。能避免水冷方式对钢铁柱样试样的影响，提高分析数据的准确性；并且能够自动进行冷却试样，提高及时率。
文档编号G01N1/42GK102749245SQ20121025261
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月20日 优先权日2012年7月20日
发明者岳侃, 彭云, 徐巍, 杨广宇, 殷永发, 沈克, 肖宝丽, 蒋宗伟, 骆汉辉, 魏猛 申请人:武汉钢铁(集团)公司