專利名稱：自動(dòng)低溫干式冷卻儀及干冷法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速冷卻煉鋼柱樣樣品的快速無水冷卻裝置和冷卻方法。
背景技術(shù)：
煉鋼化驗(yàn)室每天要不停的接收煉鋼爐現(xiàn)場(chǎng)發(fā)來的試樣，經(jīng)過制樣磨削等工藝后制成柱樣試樣，試樣溫度很高，需要進(jìn)行冷卻。常用的冷卻方法就是水冷卻法，但是全浸泡式水冷法冷卻特殊試樣切割面，水會(huì)進(jìn)入樣品細(xì)小裂縫，產(chǎn)生劇烈的熱效應(yīng)影響試樣成分，造成分析不準(zhǔn)確；因此一直都采用半浸式冷卻法獲得較佳的分析精度，不過，由于切割后溫度較高，半浸式冷卻法的代價(jià)是冷卻時(shí)間要很長，影響及時(shí)率，并且由于試樣厚薄不一，用半 浸式冷卻法時(shí)不易控制水位。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種自動(dòng)低溫干式冷卻儀及干冷法，能避免水冷方式對(duì)鋼鐵柱樣試樣的影響，提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；并且能夠自動(dòng)進(jìn)行冷卻試樣，提高及時(shí)率。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
自動(dòng)低溫干式冷卻儀，用于煉鋼爐試樣的化驗(yàn)前冷卻；其特征在于主要包括冷凝器、低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱、電磁閥、光電對(duì)射傳感器、循環(huán)冷氣管、外部氣源管、放樣平臺(tái)、高溫高壓輸氣管、壓縮機(jī)；冷凝器上流端連接壓縮機(jī)，下流端連接低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱；低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱與壓縮機(jī)連接；低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中設(shè)置多個(gè)縱橫交錯(cuò)且被冷卻液浸泡的回轉(zhuǎn)銅管，縱向均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端分別連接兩個(gè)循環(huán)冷氣管，一個(gè)循環(huán)冷氣管連接壓縮機(jī)和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱，另一個(gè)循環(huán)冷氣管連接冷凝器和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱；橫向均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端出口分別連接冷卻氣出口和外部氣源管；冷卻氣出口端穿過低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱且懸空設(shè)置于放樣平臺(tái)上方。按上述技術(shù)方案，在冷卻氣出口管上設(shè)置常溫高壓風(fēng)電磁閥，在放樣平臺(tái)的臺(tái)面上設(shè)置光電對(duì)射傳感器。按上述技術(shù)方案，所述冷卻儀與試樣切割機(jī)相連。采用上述冷卻儀對(duì)鋼鐵試樣進(jìn)行快速冷卻的干冷法，其特征在于采用干式冷卻法，通過壓縮機(jī)制冷，對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻，使冷卻液溫度降至-10°C以下，并通過儲(chǔ)能箱使冷卻液溫度始終保持在低溫狀態(tài)下；當(dāng)有試樣需要冷卻時(shí)，試樣到達(dá)指定位置后，經(jīng)過光電檢測(cè)，常溫高壓風(fēng)電磁閥開啟，常溫高壓風(fēng)在經(jīng)過儲(chǔ)能箱時(shí)循環(huán)從而變?yōu)榈蜏馗邏猴L(fēng)，從而快速冷卻試樣。按上述技術(shù)方案，所述的干冷法包括如下具體步驟
首先壓縮機(jī)將制冷劑壓縮，壓縮過程中產(chǎn)生的高溫制冷劑通過冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝產(chǎn)生的制冷劑通過一個(gè)循環(huán)冷氣管進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的縱向回轉(zhuǎn)銅管，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中的冷卻液溫度降至-10°C以下，進(jìn)行冷卻儲(chǔ)能；
然后，當(dāng)制樣磨削并切割后的試樣到達(dá)放樣平臺(tái)時(shí)，光電對(duì)射傳感器檢測(cè)到試樣到達(dá)，給常溫高壓風(fēng)電磁閥一個(gè)信號(hào)；
在PLC的控制下，常溫高壓風(fēng)電磁閥開啟，外部氣源的常溫高壓風(fēng)通過外部氣源管進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的橫向回轉(zhuǎn)銅管，與低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中已經(jīng)-io°c以下的冷卻液快速換熱，成為低溫高壓冷卻風(fēng)；
最后，低溫高壓冷卻風(fēng)從低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的冷卻氣出口端噴射而出，對(duì)試樣進(jìn)行冷卻。按上述技術(shù)方案，上述過程中，外部氣源的常溫高壓風(fēng)進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中時(shí)，壓縮機(jī)和冷凝器仍然持續(xù)工作，通過不斷的壓縮和冷凝，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中的冷卻液溫度始終保持-10°C以下，儲(chǔ)存冷卻能。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，將水冷冷卻法改為干式冷卻法，可以使試 樣不與水接觸，避免水冷法所造成的分析誤差以及時(shí)耗；并且該設(shè)備是與切割機(jī)相連，當(dāng)柱樣被切割好之后，試樣切片自動(dòng)滑出切割機(jī)，此時(shí)冷卻儀光電檢測(cè)到試樣到達(dá)指定位置后自動(dòng)開啟冷卻風(fēng)對(duì)試樣進(jìn)行冷卻，設(shè)備具有很高的自動(dòng)性，工作原理完全區(qū)別于水冷法冷卻方式，可取代半浸式冷卻法，有效避免由于水浸泡造成的各種檢測(cè)和化驗(yàn)準(zhǔn)確度問題，既提高了及時(shí)率，又保證了試樣成分精度，而且對(duì)試樣有通用性。


圖I是本發(fā)明的冷卻儀結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，各標(biāo)記對(duì)應(yīng)如下冷凝器I、低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2、電磁閥3、光電對(duì)射傳感器4、循環(huán)冷氣管5、外部氣源管6、放樣平臺(tái)7、高溫高壓輸氣管8、壓縮機(jī)9。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案實(shí)施的用于煉鋼爐試樣的化驗(yàn)前冷卻的自動(dòng)低溫干式冷卻儀，主要包括冷凝器I、低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2、電磁閥3、光電對(duì)射傳感器4、循環(huán)冷氣管5、外部氣源管6、放樣平臺(tái)7、高溫高壓輸氣管8、壓縮機(jī)9 ;冷凝器I上流端連接壓縮機(jī)9，下流端連接低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2 ;低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2與壓縮機(jī)9連接；低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2中設(shè)置多個(gè)縱橫交錯(cuò)且被冷卻液浸泡的回轉(zhuǎn)銅管，縱向(豎直方向)均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端分別連接兩個(gè)循環(huán)冷氣管5，一個(gè)循環(huán)冷氣管5用于連接壓縮機(jī)9和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2，另一個(gè)循環(huán)冷氣管5用于連接冷凝器I和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2 ;橫向(水平方向)均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端出口分別連接冷卻氣出口和外部氣源管6 ;冷卻氣出口端穿過低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2且懸空設(shè)置于放樣平臺(tái)7上方。冷卻氣出口管上設(shè)置電磁閥3，在放樣平臺(tái)7的臺(tái)面上左右兩側(cè)均設(shè)置光電對(duì)射傳感器4。采用上述冷卻儀進(jìn)行鋼鐵試樣快速冷卻方法，其特征在于采用干式冷卻法，通過壓縮機(jī)制冷，對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻，使冷卻液溫度降至-10°C以下，并通過儲(chǔ)能箱使冷卻液溫度始終保持在低溫狀態(tài)下；當(dāng)有試樣需要冷卻時(shí)，試樣到達(dá)指定位置后，經(jīng)過光電檢測(cè)，常溫高壓風(fēng)電磁閥開啟，常溫高壓風(fēng)在經(jīng)過儲(chǔ)能箱時(shí)循環(huán)從而變?yōu)榈蜏馗邏猴L(fēng)，從而快速冷卻試樣；具體步驟如下
首先將壓縮機(jī)9通電將制冷劑壓縮，壓縮過程中產(chǎn)生的高溫制冷劑通過冷凝器I進(jìn)行冷凝，冷凝產(chǎn)生的制冷劑通過一個(gè)循環(huán)冷氣管5進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2的縱向回轉(zhuǎn)銅管，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2中的冷卻液溫度降至-10°C以下，進(jìn)行冷卻儲(chǔ)能；
然后，當(dāng)制樣磨削并切割后的試樣到達(dá)放樣平臺(tái)7時(shí)，光電對(duì)射傳感器4檢測(cè)到試樣到達(dá)，給電磁閥3 —個(gè)信號(hào)；
在PLC的控制下，電磁閥3開啟，外部氣源的常溫高壓風(fēng)(空氣)通過外部氣源管6進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2的橫向回轉(zhuǎn)銅管，與低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2中已經(jīng)-10°C以下的冷卻液快速換熱，成為低溫高壓冷卻風(fēng)；
最后，低溫高壓冷卻風(fēng)從低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2的冷卻氣出口端噴射而出，對(duì)試樣進(jìn)行冷卻。上述過程中，外部氣源的常溫高壓風(fēng)進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2中的同時(shí)，壓縮機(jī)9和冷凝器I仍然持續(xù)工作，通過不斷的壓縮和冷凝，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱2中的冷卻液溫度始終保持-10°C以下，保證持續(xù)對(duì)試樣進(jìn)行快速冷卻的能力。
權(quán)利要求
1.自動(dòng)低溫干式冷卻儀，用于煉鋼爐試樣的化驗(yàn)前冷卻；其特征在于主要包括冷凝器、低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱、電磁閥、光電對(duì)射傳感器、循環(huán)冷氣管、外部氣源管、放樣平臺(tái)、高溫高壓輸氣管、壓縮機(jī)；冷凝器上流端連接壓縮機(jī)，下流端連接低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱；低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱與壓縮機(jī)連接；低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中設(shè)置多個(gè)縱橫交錯(cuò)且被冷卻液浸泡的回轉(zhuǎn)銅管，縱向均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端分別連接兩個(gè)循環(huán)冷氣管，一個(gè)循環(huán)冷氣管連接壓縮機(jī)和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱，另一個(gè)循環(huán)冷氣管連接冷凝器和低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱；橫向均布的回轉(zhuǎn)銅管兩端出口分別連接冷卻氣出口和外部氣源管；冷卻氣出口端穿過低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱且懸空設(shè)置于放樣平臺(tái)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的冷卻儀，其特征在于在冷卻氣出口管上設(shè)置常溫高壓風(fēng)電磁閥，在放樣平臺(tái)的臺(tái)面上設(shè)置光電對(duì)射傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的冷卻儀，其特征在于所述冷卻儀與試樣切割機(jī)相連。
4.采用上述權(quán)利要求之一冷卻儀對(duì)鋼鐵試樣進(jìn)行快速冷卻的干冷法，其特征在于采用干式冷卻法，通過壓縮機(jī)制冷，對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻，使冷卻液溫度降至-io°c以下，并通過儲(chǔ)能箱使冷卻液溫度始終保持在低溫狀態(tài)下；當(dāng)有試樣需要冷卻時(shí)，試樣到達(dá)指定位置后，經(jīng)過光電檢測(cè)，常溫高壓風(fēng)電磁閥開啟，常溫高壓風(fēng)在經(jīng)過儲(chǔ)能箱時(shí)循環(huán)從而變?yōu)榈蜏馗邏猴L(fēng)，從而快速冷卻試樣。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的干冷法，其特征在于包括如下具體步驟 首先壓縮機(jī)將制冷劑壓縮，壓縮過程中產(chǎn)生的高溫制冷劑通過冷凝器進(jìn)行冷凝，冷凝產(chǎn)生的制冷劑通過一個(gè)循環(huán)冷氣管進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的縱向回轉(zhuǎn)銅管，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中的冷卻液溫度降至-io°c以下，進(jìn)行冷卻儲(chǔ)能； 然后，當(dāng)制樣磨削并切割后的試樣到達(dá)放樣平臺(tái)時(shí)，光電對(duì)射傳感器檢測(cè)到試樣到達(dá)，給常溫高壓風(fēng)電磁閥一個(gè)信號(hào)； 在PLC的控制下，常溫高壓風(fēng)電磁閥開啟，外部氣源的常溫高壓風(fēng)通過外部氣源管進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的橫向回轉(zhuǎn)銅管，與低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中已經(jīng)-10°C以下的冷卻液快速換熱，成為低溫高壓冷卻風(fēng)； 最后，低溫高壓冷卻風(fēng)從低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱的冷卻氣出口端噴射而出，對(duì)試樣進(jìn)行冷卻。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的干冷法，其特征在于外部氣源的常溫高壓風(fēng)進(jìn)入低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中時(shí)，壓縮機(jī)和冷凝器仍然持續(xù)工作，通過不斷的壓縮和冷凝，使低溫自動(dòng)儲(chǔ)能箱中的冷卻液溫度始終保持-io°c以下，儲(chǔ)存冷卻能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)低溫干式冷卻儀及干冷法，通過壓縮機(jī)制冷，對(duì)冷卻液進(jìn)行冷卻，使冷卻液溫度降至-10℃以下，并通過儲(chǔ)能箱使冷卻液溫度始終保持在低溫狀態(tài)下；當(dāng)有試樣需要冷卻時(shí)，試樣到達(dá)指定位置后，常溫高壓風(fēng)在經(jīng)過儲(chǔ)能箱時(shí)循環(huán)從而變?yōu)榈蜏馗邏猴L(fēng)，從而快速冷卻試樣。能避免水冷方式對(duì)鋼鐵柱樣試樣的影響，提高分析數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；并且能夠自動(dòng)進(jìn)行冷卻試樣，提高及時(shí)率。
文檔編號(hào)G01N1/42GK102749245SQ20121025261
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者岳侃, 彭云, 徐巍, 楊廣宇, 殷永發(fā), 沈克, 肖寶麗, 蔣宗偉, 駱漢輝, 魏猛 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司