ES2332811T3 - PROCEDURE AND DEVICE FOR QUICK COOLING WORK PIECES. - Google Patents

PROCEDURE AND DEVICE FOR QUICK COOLING WORK PIECES. Download PDF

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ES2332811T3 ES06015701T ES06015701T ES2332811T3 ES 2332811 T3 ES2332811 T3 ES 2332811T3 ES 06015701 T ES06015701 T ES 06015701T ES 06015701 T ES06015701 T ES 06015701T ES 2332811 T3 ES2332811 T3 ES 2332811T3
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Abstract

Procedimiento para enfriar una pieza de trabajo (1), en el que se introduce la pieza de trabajo (1) en una zona de refrigeración (10) que limita con una caja fría (3), y en el que se alimenta un medio refrigerante a la caja fría (3), comprendiendo el medio refrigerante un gas licuado o una mezcla de gases licuados, cuyo calor de evaporación se emplea para refrigerar la caja fría (3) y para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo (1), caracterizado porque el medio refrigerante sale de la caja fría (3) por una o varias boquillas (5) y es conducido a la zona de refrigeración (10) a través de dicha boquilla o boquillas (5).Procedure for cooling a workpiece (1), in which the workpiece (1) is introduced into a cooling zone (10) that borders a cold box (3), and in which a cooling medium is fed to the cold box (3), the cooling medium comprising a liquefied gas or a mixture of liquefied gases, whose heat of evaporation is used to cool the cold box (3) and to cool the surface of the workpiece (1), characterized in that the cooling medium leaves the cold box (3) by one or several nozzles (5) and is led to the cooling zone (10) through said nozzle or nozzles (5).

Description

Procedimiento y dispositivo para enfriar rápidamente piezas de trabajo.Procedure and device for cooling Quickly work pieces.

La invención concierne a un procedimiento para enfriar una pieza de trabajo, en el que se introduce la pieza de trabajo en una zona de refrigeración que limita con una caja fría, y en el que se alimenta un medio refrigerante a la caja fría, comprendiendo el medio refrigerante un gas licuado o una mezcla de gases licuados cuyo calor de evaporación se emplea para refrigerar la caja fría y para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo.The invention concerns a method for cooling a workpiece, into which the workpiece is introduced I work in a refrigeration zone that borders a cold box, and in which a cooling medium is fed to the cold box, the cooling medium comprising a liquefied gas or a mixture of liquefied gases whose evaporation heat is used to cool the cold box and to cool the surface of the piece of job.

Asimismo, la invención se refiere a un dispositivo para enfriar una pieza de trabajo que comprende una caja fría con una alimentación para un medio refrigerante y una zona de refrigeración para recibir la pieza de trabajo, limitando la caja fría y la zona de refrigeración una con otra y estando configurada la alimentación de una manera adecuada para introducir gas licuado o una mezcla de gases licuados.Also, the invention relates to a device for cooling a workpiece comprising a box  cold with a feed for a cooling medium and an area of refrigeration to receive the work piece, limiting the box cold and the cooling zone with each other and being set feeding in a suitable way to introduce liquefied gas or a mixture of liquefied gases.

Se conocen un gran número de procedimientos y dispositivos de enfriamiento. Por ejemplo en el ámbito del tratamiento térmico se utilizan desde hace siglos un gran número de procedimientos y dispositivos para refrigerar y enfriar bruscamente piezas de trabajo. Son corrientes, por ejemplo, el enfriamiento brusco en líquidos tales como aceites, agua, emulsiones u otras, así como el enfriamiento brusco en sales o con ayuda de gases. Los gases se utilizan convencionalmente de múltiples formas, tal como, por ejemplo, bajo alta presión, con lo que se incrementa la capacidad del gas para transportar energía calorífica. Con el mismo objetivo se procede según el estado de la técnica a poner en contacto gases, bajo una alta velocidad relativa, con la superficie caliente de una pieza de trabajo que debe ser enfriada. Según un procedimiento relativamente reciente, el llamado "enfriamiento rápido con gas", se pone en contacto gas a alta presión y alta velocidad de salida con la superficie caliente de la pieza de trabajo que se debe enfriar.A large number of procedures are known and cooling devices For example in the field of heat treatment have been used for centuries a large number of procedures and devices to cool and cool sharply work pieces. They are common, for example, cooling abrupt in liquids such as oils, water, emulsions or others, as well as abrupt cooling in salts or with the help of gases. The gases are conventionally used in multiple ways, such as, for example, under high pressure, which increases the gas capacity to transport heat energy. With the same objective is carried out according to the state of the art to be put into gas contact, under high relative speed, with the surface hot from a workpiece that must be cooled. According to a relatively recent procedure, the so-called "cooling fast with gas ", high pressure and high pressure gas is contacted output speed with the hot surface of the piece of Work to be cooled.

El documento GB 1 287 325 A revela un dispositivo para enfriar secuencialmente piezas de trabajo que se transportan a través de una cámara térmicamente aislada y que se enfrían por evaporación de nitrógeno líquido que se alimenta a la cámara.Document GB 1 287 325 A reveals a device for sequentially cooling work pieces that are transported through a thermally insulated chamber and that cooled by evaporation of liquid nitrogen that is fed to the camera.

El documento US 5,083,436 revela un dispositivo para enfriar y contraer piezas de trabajo que se transportan hacia una estación de tratamiento en una línea de producción que presenta una cámara de refrigeración, un equipo de transporte, al menos una tubería que discurre sustancialmente vertical para transportar un líquido criógeno desde un baño hasta una salida colocada por encima del baño, cubas para almacenar el baño de líquido criógeno, chapas de desviación para decelerar la corriente contraria de gas criógeno y una compuerta que retiene el gas en la cámara de refrigeración.US 5,083,436 discloses a device to cool and contract work pieces that are transported to a treatment station in a production line that presents a refrigeration chamber, a transport equipment, at least one pipe that runs substantially vertical to transport a cryogenic liquid from a bath to an outlet placed above of the bath, vats for storing the cryogen bath, sheets deviation to decelerate the opposite current of cryogenic gas and a gate that holds the gas in the chamber of refrigeration.

Como estado de la técnica no publicado todavía se conoce un procedimiento de enfriamiento para tubos y otros semiproductos (por ejemplo, varillas, perfiles, alambre y similares), en el que las piezas de trabajo a refrigerar son enfriadas en forma de paquetes o bien individualmente por medio de un campo de boquillas adaptado en su forma, a través del cual se insufla gas sobre las piezas de trabajo, mientras estas piezas de trabajo se mueven a través del campo de boquilla. El campo de boquillas puede estar aquí confinado también con adaptación de forma dentro de su alojamiento. Sin embargo, el resultado del enfriamiento podría ser aún mejor, especialmente para piezas de trabajo con una temperatura de partida de más de 550ºC.As a state of the art not yet published a cooling procedure for tubes and others is known semi-finished products (for example, rods, profiles, wire and similar), in which the work pieces to be cooled are cooled in the form of packages or individually by means of a field of nozzles adapted in its shape, through which it blows gas over the work pieces, while these pieces of Work move through the nozzle field. The field of nozzles can be here confined also with adaptation of way inside your accommodation. However, the result of cooling could be even better, especially for parts of work with a starting temperature of more than 550ºC.

El cometido de la invención consiste en proporcionar un procedimiento mejorado y un dispositivo para la puesta en práctica de este procedimiento de enfriamiento de piezas de trabajo.The purpose of the invention consists in provide an improved procedure and a device for implementation of this part cooling procedure of work.

El problema planteado se resuelve por el lado del procedimiento por el hecho de que la pieza de trabajo se introduce en una zona de refrigeración que limita con una caja fría, y porque se alimenta un medio refrigerante a la caja fría, comprendiendo el medio refrigerante un gas licuado o una mezclas de gases licuados cuyo calor de evaporación se emplea para refrigerar la caja fría y para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo, y saliendo el medio refrigerante de la caja fría a través de una o varias boquillas y siendo dicho medio conducido a la zona de refrigeración a través de dicha boquilla o boquillas.The problem posed is solved by the side of the procedure due to the fact that the work piece is introduced into a cooling zone that borders a cold box, and because a cooling medium is fed to the cold box, the cooling medium comprising a liquefied gas or a mixture of liquefied gases whose evaporation heat is used to cool the cold box and to cool the surface of the workpiece,  and the cooling medium coming out of the cold box through one or several nozzles and said means being driven to the area of cooling through said nozzle or nozzles.

Según la invención, se utiliza el gas introducido en la zona de refrigeración a través de las boquillas -en estado líquido o gaseoso- para refrigerar la pieza de trabajo por convección. Por otro lado, el medio refrigerante refrigera también la caja fría que limita con la zona de refrigeración. De esta manera, se refuerza la transmisión de calor por radicación dominante especialmente a altas temperaturas.According to the invention, the gas is used introduced into the cooling zone through the nozzles -in liquid or gaseous state- to cool the workpiece by convection On the other hand, the cooling medium cools also the cold box that borders the cooling zone. From this way, the heat transfer by radiation is reinforced Dominant especially at high temperatures.

Como medio refrigerante se utiliza preferiblemente un gas licuado o una mezcla de gases en forma líquida y gaseosa, cuyo calor de evaporación se emplea para refrigerar la caja fría y/o para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo. El entorno de la pieza de trabajo es llevado con ello a una temperatura que hace posible un enfriamiento especialmente efectivo de la pieza de trabajo. Especialmente para el caso de que la pieza de trabajo presente una alta temperatura de partida de más de 550ºC, se puede tener en cuenta con el procedimiento según la invención el predominio de la cesión de calor por radiación calorífica que se presenta en este rango de temperatura en comparación con la cesión de calor por transporte de calor o por convección.As a cooling medium it is used preferably a liquefied gas or a mixture of gases in form liquid and gas, whose heat of evaporation is used to refrigerate the cold box and / or to cool the surface of the Workpiece. The environment of the workpiece is carried with this at a temperature that makes cooling possible Especially effective work piece. Especially for the If the workpiece has a high temperature of heading of more than 550ºC, you can take into account the procedure according to the invention the predominance of the transfer of heat by heat radiation that occurs in this range of temperature compared to the transfer of heat by transport of heat or by convection.

La utilización de gas licuado o de una mezcla de gases en forma líquida y gaseosa presenta, además de la temperatura en particular ventajosamente baja que se consigue con ello, las ventajas de un proceso limpio respetuoso con el medio ambiente en el que se puede prescindir de una limpieza ulterior de la pieza de trabajo, no se presenta corrosión originada por el proceso y se puede controlar bien el desarrollo del proceso sobre la base de la buena capacidad de dosificación del medio refrigerante. En conjunto, está disponible un procedimiento de enfriamiento sumamente efectivo en un dispositivo con solamente una pequeña extensión espacial.The use of liquefied gas or a mixture of gases in liquid and gaseous form present, in addition to the temperature particularly advantageously low that is achieved with it, the advantages of a clean environmentally friendly process in which can be dispensed with further cleaning of the workpiece work, there is no corrosion caused by the process and can well control the development of the process based on the Good dosing capacity of the cooling medium. On the whole, an extremely effective cooling procedure is available on a device with only a small spatial extent.

Preferiblemente, se evapora en su totalidad o en parte el gas licuado o la mezcla de gases licuados en la caja fría, empleándose el calor de evaporación en su totalidad o en parte para refrigerar la caja fría.Preferably, it evaporates in its entirety or in split the liquefied gas or the mixture of liquefied gases in the cold box, using the heat of evaporation in whole or in part to Refrigerate the cold box.

Como alternativa o adicionalmente, el gas licuado o una mezcla de gases en forma líquida y gaseosa entra ventajosamente en acción, en su totalidad o en parte, por evaporación directa sobre la superficie de la pieza de trabajo, empleándose el calor de evaporación en su totalidad o en parte para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo.Alternatively or additionally, the gas liquid or a mixture of gases in liquid and gaseous form enters advantageously in action, in whole or in part, by direct evaporation on the surface of the workpiece, using the heat of evaporation in whole or in part to Cool the surface of the workpiece.

Según un perfeccionamiento especialmente ventajoso de la invención, la pieza de trabajo se mueve a través de la zona de refrigeración, estando adaptada la zona de refrigeración a la forma de la pieza de trabajo, de modo que, por un lado, el medio refrigerante permanece en la zona de refrigeración durante un tiempo suficientemente largo para que la superficie de la pieza de trabajo pueda ceder una cantidad suficiente de calor al medio refrigerante y, por otro lado, el medio refrigerante entonces calentado abandona la zona de refrigeración con alta velocidad.According to an improvement especially advantageous of the invention, the workpiece moves through the cooling zone, the cooling zone being adapted to the shape of the workpiece, so that, on the one hand, the cooling medium remains in the cooling zone for a long enough time for the surface of the piece of work can give enough heat to the environment coolant and on the other hand the coolant then heated leaves the cooling zone with high speed.

Preferiblemente, el gas licuado o una mezcla de gases en forma líquida o gaseosa es introducido en la zona de refrigeración con una alta velocidad de flujo.Preferably, the liquefied gas or a mixture of gases in liquid or gaseous form is introduced into the zone of Cooling with a high flow rate.

De manera especialmente preferida, se utiliza como gas licuado nitrógeno licuado, hidrógeno licuado, helio licuado o argón licuado. Según una ejecución ventajosa, se utiliza como mezcla de gases licuados una mezcla de dos o más de los gases licuados anteriormente citados.Especially preferred, it is used as liquefied gas liquefied nitrogen, liquefied hydrogen, helium smoothie or argon liquefied. According to an advantageous execution, it is used as a mixture of liquefied gases a mixture of two or more of the gases aforementioned smoothies.

De manera especialmente ventajosa, se añaden al gas licuado o a la mezcla de gases licuados uno varios componentes adicionales. Por ejemplo, se mezclan dióxido de carbono y/o metano con el gas licuado o con la mezcla de gases licuados.Especially advantageously, they are added to the liquefied gas or to the mixture of liquefied gases one several components additional. For example, carbon dioxide and / or methane are mixed with the liquefied gas or with the mixture of liquefied gases.

Por el lado del dispositivo, el problema planteado se resuelve por medio de un dispositivo para enfriar una pieza de trabajo que comprende una caja fría con una alimentación para un medio refrigerante y una zona de refrigeración para recibir la pieza de trabajo, en donde la caja fría y la zona de refrigeración limitan una con otra y en donde la alimentación está concebida en forma adecuada para la introducción de gas licuado o una mezcla de gases licuados, y que se caracteriza porque una o varias boquillas están montadas en la caja fría de modo que el medio refrigerante salga de dicha caja fría a través de la boquilla o boquillas y sea conducido a la zona de refrigeración a través de dicha boquilla o boquillas. Gracias a esta configuración se hace posible que el medio refrigerante entre rápidamente en intercambio de calor con la pieza de trabajo y que la radiación de calor que sale de la pieza de trabajo sea recogida por la caja fría, presentando la caja fría aproximadamente la temperatura del gas licuado o de la mezcla de gases licuados.On the device side, the problem raised is resolved by means of a device to cool a Workpiece comprising a cold box with a feed for a cooling medium and a cooling zone to receive the work piece, where the cold box and the area of cooling limit each other and where the power is designed properly for the introduction of liquefied gas or a mixture of liquefied gases, and that is characterized by one or several nozzles are mounted in the cold box so that the cooling medium out of said cold box through the nozzle or nozzles and be driven to the cooling zone through said nozzle or nozzles. Thanks to this configuration it is done it is possible that the cooling medium quickly enters into exchange of heat with the workpiece and that the heat radiation that leave the work piece be picked up by the cold box, presenting the cold box approximately the gas temperature liquefied or liquefied gas mixture.

Preferiblemente, la caja fría está prevista como un equipo para evaporar el gas licuado o la mezcla de gases licuados.Preferably, the cold box is provided as equipment to evaporate the liquefied gas or gas mixture smoothies.

De manera especialmente preferida, la caja fría está configurada con una forma adaptada a la forma de la pieza de trabajo, de modo que únicamente esté prevista una distancia muy pequeña entre las boquillas para el medio refrigerante y la superficie de la pieza de trabajo. La caja fría y la zona de refrigeración limita ventajosamente una con otra, de modo que, por un lado, el medio refrigerante que sale de la caja fría por las boquillas entra rápidamente en intercambio de calor con la pieza de trabajo y, por otro lado, la radiación de calor que sale de la pieza de trabajo es recogida por la caja fría. La caja fría está concebida para ello preferiblemente de modo que ésta rodee a la pieza de trabajo por varios lados.Especially preferred, the cold box is configured with a shape adapted to the shape of the piece of work, so that only a very short distance is provided small between the nozzles for the cooling medium and the workpiece surface. The cold box and the area of cooling advantageously limits one another, so that, by one side, the cooling medium that leaves the cold box by nozzles quickly enters heat exchange with the piece of work and, on the other hand, the heat radiation that comes out of the Work piece is picked up by the cold box. The cold box is designed for this purpose preferably so that it surrounds the work piece on several sides.

Según un perfeccionamiento especialmente ventajoso de la invención, la caja fría está subdividida en dos o más tramos de caja fría que están distanciados uno de otro por medio de una respectiva rendija presente en la zona de las boquillas.According to an improvement especially advantageous of the invention, the cold box is subdivided into two or more sections of cold box that are distanced from each other by means of a respective slit present in the area of the nozzles.

Además, es objeto de la presente invención el uso del dispositivo anteriormente descrito para enfriar piezas de trabajo metálicas, especialmente para enfriar tubos u otros semiproductos tales como varillas, perfiles o alambre.In addition, the object of the present invention is the use of the device described above to cool parts of metal work, especially for cooling tubes or others semiproducts such as rods, profiles or wire.

La invención ofrece un procedimiento de refrigeración o enfriamiento brusco sumamente efectivo, especialmente para piezas metálicas calientes. A altas temperaturas, la transmisión de calor se efectúa principalmente por radiación de calor. Según la invención, la caja fría es mantenida a baja temperatura por el gas licuado alimentado. Directamente adyacente a la caja fría se encuentra la zona de refrigeración para recibir la pieza de trabajo. La diferencia de temperatura entre la superficie de la pieza de trabajo y la caja fría es maximizada por la refrigeración de la caja fría, de modo que se efectúa un enfriamiento óptimo por radiación. Además, el medio refrigerante es conducido a la superficie de la pieza de trabajo a través de aberturas de boquilla practicadas en la caja fría. Este flujo provoca un enfriamiento adicional por convección. En conjunto, la invención ofrece así un aprovechamiento especialmente eficiente de los diferentes mecanismos de transmisión de calor.The invention offers a method of extremely effective cooling or sudden cooling, especially for hot metal parts. At high temperatures, heat transmission is mainly carried out by heat radiation According to the invention, the cold box is maintained at Low temperature by the liquefied gas fed. Directly adjacent to the cold box is the cooling zone for Receive the work piece. The temperature difference between the Workpiece surface and cold box is maximized by the cooling of the cold box, so that a optimal cooling by radiation. In addition, the cooling medium is driven to the surface of the workpiece through nozzle openings made in the cold box. This flow causes additional cooling by convection. Together, the invention thus offers an especially efficient use of The different mechanisms of heat transmission.

En lo que sigue se explican con más detalle la invención y otras ejecuciones de la misma haciendo referencia a los ejemplos de realización representados en las figuras. Muestran en particular:In the following, the invention and other executions thereof referring to the Examples of embodiment represented in the figures. Show in particular:

La figura 1, una representación esquemática de una caja fría según la invención con una pieza de trabajo,Figure 1, a schematic representation of a cold box according to the invention with a work piece,

La figura 2, una representación esquemática de una caja fría según la invención que está subdividida en tres tramos de caja fría, yFigure 2, a schematic representation of a cold box according to the invention that is subdivided into three sections of cold box, and

La figura 3, una representación en sección esquemática de la figura 2 a lo largo de A-A.Figure 3, a sectional representation schematic of figure 2 along A-A.

La figura 1 muestra una pieza de trabajo 1, aquí un tubo 1, que se mueve a lo largo de la dirección indicada por la flecha 2 a través de la caja fría 3, por la cual queda envuelto el tubo 1. La caja fría 3 está adaptada a la forma del tubo 1. A través de la alimentación 4 se introduce continuamente gas licuado, aquí, por ejemplo, nitrógeno licuado, en la caja fría 3. Según las necesidades, el gas sale todavía como gas licuado a través del campo de boquillas formado por las boquillas 5 y, utilizando el calor de evaporación, entra en acción sobre la superficie de la pieza de trabajo 1 como medio refrigerante muy frío dotado de alta velocidad de flujo.Figure 1 shows a work piece 1, here a tube 1, which moves along the direction indicated by the arrow 2 through the cold box 3, by which the tube 1. Cold box 3 is adapted to the shape of tube 1. A through feed 4, liquefied gas is continuously introduced, here, for example, liquefied nitrogen, in the cold box 3. According to the needs, the gas still comes out as liquefied gas through the nozzle field formed by nozzles 5 and, using the evaporation heat, comes into action on the surface of the Workpiece 1 as a very cold cooling medium equipped with high flow rate.

En el otro caso, la caja fría 3 actúa como evaporador. El calor de evaporación es utilizado entonces en este caso para enfriar y mantener fría la caja fría 3.In the other case, the cold box 3 acts as evaporator. The heat of evaporation is then used in this case to cool and keep the cold box cold 3.

En ambas variantes la caja fría 3 tiene aproximadamente la temperatura del gas licuado. Esto significa que la diferencia de temperatura entre la superficie de la pieza de trabajo y la superficie de la caja fría es permanentemente muy grande y produce un enfriamiento correspondiente de la pieza de trabajo 1 a través del mecanismo de radiación, el cual es asistido eficazmente por el transporte de calor a consecuencia del flujo de gas originalmente muy frío 6.In both variants the cold box 3 has approximately the temperature of the liquefied gas. This means that the temperature difference between the surface of the piece of work and the surface of the cold box is permanently very large and produces a corresponding cooling of the piece of Work 1 through the radiation mechanism, which is assisted effectively by heat transport as a result of the flow of originally very cold gas 6.

La acción de este procedimiento puede optimizarse de modo que el límite superior para la cantidad de calor evacuada no sea ya determinado por la cantidad alimentada de gas licuado y por las propiedades térmicas de éste, sino que el mecanismo de conducción de calor de la pieza de trabajo 1 prefije el límite superior.The action of this procedure can be optimized so that the upper limit for the amount of heat  evacuated is no longer determined by the amount of gas fed liquefied and by the thermal properties of this one, but the heat conduction mechanism of workpiece 1 prefix the upper limit.

Para el ejemplo de realización representado en la figura 1 pueden indicarse los valores siguientes a título de ejemplo: Un tubo de acero 1 con un diámetro de 60 mm y un espesor de pared de 3 mm es movido a través de la caja fría 3 con una velocidad de 5 m/s. La temperatura de partida del tubo de acero 1 asciende a 1050ºC. La temperatura final después del enfriamiento asciende, por ejemplo, a 700ºC. Este resultado final se alcanza mediante la utilización de nitrógeno licuado como medio refrigerante en una cantidad de 300 kg/h y una presión de alimentación de 3 bares. El campo de boquillas presenta aquí 20 boquillas 5 con un diámetro de 3 mm cada una de ellas. La longitud total de la caja fría 3 asciende a 1200 mm.For the embodiment shown in Figure 1 may indicate the following values by way of example: A steel tube 1 with a diameter of 60 mm and a thickness of 3 mm wall is moved through cold box 3 with a speed of 5 m / s. The starting temperature of the steel tube 1 amounts to 1050 ° C. The final temperature after cooling it amounts, for example, to 700 ° C. This final result is reached. by using liquefied nitrogen as a cooling medium in an amount of 300 kg / h and a feed pressure of 3 pubs. The nozzle field presents here 20 nozzles 5 with a diameter of 3 mm each. The total length of the box Cold 3 amounts to 1200 mm.

La figura 2 muestra otro ejemplo de realización. La caja fría 3 está dividida aquí en tres tramos 8 de la misma entre los cuales sale a través de la respectiva rendija 7 gas en forma de un flujo de gas 6. El movimiento de la pieza de trabajo se efectúa nuevamente en la dirección indicada por la flecha 2. La pieza de trabajo 1 es este ejemplo un perfil de cobre 1 con una anchura máxima de 35 mm, que sale de una prensa de extrusión con una velocidad de 100 m/min y una temperatura de 750ºC. La temperatura final después del enfriamiento deberá ascender a 200ºC. El perfil de cobre 1 se mueve a través del dispositivo representado en la figura 2 y se enfría entonces con ayuda de una mezcla de gases licuados aportada a través de la alimentación 4 y entregada por las boquillas 5 en los distintos tramos 8 de la caja fría. Se utiliza aquí helio licuado o, como variante más barata, una mezcla de 95% de nitrógeno licuado y 5% de hidrógeno gaseoso. El consumo de gas asciende a 350 kg/h.Figure 2 shows another embodiment. Cold box 3 is divided here into three sections 8 of it among which exits through the respective slit 7 gas in shape of a gas flow 6. The movement of the workpiece is performs again in the direction indicated by arrow 2. The Workpiece 1 is this example a copper profile 1 with a maximum width of 35 mm, which comes out of an extrusion press with a speed of 100 m / min and a temperature of 750 ° C. The final temperature after cooling should rise to 200 ° C. The copper profile 1 moves through the device shown in figure 2 and then cooled with the help of a mixture of liquefied gases provided through feed 4 and delivered through the nozzles 5 in the different sections 8 of the cold box. Be use liquefied helium here or, as a cheaper variant, a mixture 95% liquefied nitrogen and 5% hydrogen gas. Consumption of gas amounts to 350 kg / h.

Debido a las demás condiciones de temperatura, el transporte de calor con el flujo de gas 6 tiene en este ejemplo una mayor importancia que en el ejemplo de la figura 1. Para optimizar las condiciones de circulación para el flujo de gas 6 y garantizar la salida de gas a pesar de rendijas muy estrechas 9, se ha dividido aquí la caja fría 3 en tres tramos 8 de la misma. La distancia 7 entre los tramos 8 de la caja fría puede variarse y optimizarse de conformidad con las necesidades concretas de diferentes casos de aplicación.Due to the other temperature conditions, the heat transport with the gas flow 6 has in this example more important than in the example in figure 1. To optimize circulation conditions for gas flow 6 and guarantee gas leakage despite very narrow slits 9, it He has divided the cold box 3 into three sections 8 of it. The distance 7 between sections 8 of the cold box can be varied and optimized in accordance with the specific needs of Different application cases.

La figura 3 muestra una representación en sección de la figura 2 a lo largo de A-A. Aquí se puede apreciar especialmente bien la forma de la caja fría 3 adaptada a la pieza de trabajo 1 o la del tramo mostrado 8 de dicha caja fría, gracias a la cual las boquillas 5 están posicionadas ventajosamente siempre a una distancia constantemente pequeña 9 de la superficie de la pieza de trabajo.Figure 3 shows a representation in section of figure 2 along A-A. Here is You can especially appreciate the shape of the cold box 3 adapted to workpiece 1 or that of the section shown 8 of said cold box, thanks to which the nozzles 5 are positioned advantageously always at a constantly small distance 9 of The surface of the workpiece.

Claims (15)

1. Procedimiento para enfriar una pieza de trabajo (1), en el que se introduce la pieza de trabajo (1) en una zona de refrigeración (10) que limita con una caja fría (3), y en el que se alimenta un medio refrigerante a la caja fría (3), comprendiendo el medio refrigerante un gas licuado o una mezcla de gases licuados, cuyo calor de evaporación se emplea para refrigerar la caja fría (3) y para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo (1), caracterizado porque el medio refrigerante sale de la caja fría (3) por una o varias boquillas (5) y es conducido a la zona de refrigeración (10) a través de dicha boquilla o boquillas (5).1. Procedure for cooling a workpiece (1), in which the workpiece (1) is introduced into a cooling zone (10) that borders a cold box (3), and into which a cooling medium to the cold box (3), the cooling means comprising a liquefied gas or a mixture of liquefied gases, whose heat of evaporation is used to cool the cold box (3) and to cool the surface of the workpiece (1 ), characterized in that the cooling medium leaves the cold box (3) by one or several nozzles (5) and is led to the cooling zone (10) through said nozzle or nozzles (5). 2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque se evapora total o parcialmente el gas licuado o la mezcla de gases licuados en la caja fría (3), empleándose el calor de evaporación en su totalidad o en parte para refrigerar la caja fría (3).2. Method according to claim 1, characterized in that the liquefied gas or the mixture of liquefied gases is totally or partially evaporated in the cold box (3), using the heat of evaporation in whole or in part to cool the cold box (3 ). 3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque se evapora total o parcialmente el gas licuado o la mezcla de gases licuados en la zona fría (10), empleándose el calor de evaporación en su totalidad o en parte para refrigerar la superficie de la pieza de trabajo.3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the liquefied gas or the mixture of liquefied gases is totally or partially evaporated in the cold zone (10), using the heat of evaporation in whole or in part to cool the surface of The work piece. 4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la pieza de trabajo (1) se mueve a través de la zona de refrigeración (10) durante el enfriamiento.Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the workpiece (1) moves through the cooling zone (10) during cooling. 5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la zona de refrigeración (10) está adaptada a la forma de la pieza de trabajo (1), de modo que el medio refrigerante recorre únicamente un camino muy pequeño (9) entre la boquilla o las boquillas (5), a través de las cuales se introduce el medio refrigerante, y la superficie de la pieza de trabajo.5. Method according to any of claims 1 to 4, characterized in that the cooling zone (10) is adapted to the shape of the workpiece (1), so that the cooling medium travels only a very small path (9) between the nozzle or the nozzles (5), through which the cooling medium is introduced, and the surface of the workpiece. 6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque se introduce el gas licuado o la mezcla de gases licuados en la zona de refrigeración (10) con una alta velocidad de flujo.Method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the liquefied gas or the mixture of liquefied gases is introduced into the cooling zone (10) with a high flow rate. 7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque como gas licuado se utiliza nitrógeno licuado, hidrógeno licuado, helio licuado o argón licuado.7. Method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that liquefied nitrogen, liquefied hydrogen, liquefied helium or liquefied argon is used as the liquefied gas. 8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque como mezcla de gases licuados se utiliza una mezcla de dos o más de los gases licuados citados en la reivindicación 7.Method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a mixture of two or more of the liquefied gases mentioned in claim 7 is used as a mixture of liquefied gases. 9. Procedimiento según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque se añaden uno o varios componentes adicionales al gas licuado o a la mezcla de gases licuados.9. Method according to claim 7 or 8, characterized in that one or more additional components are added to the liquefied gas or to the mixture of liquefied gases. 10. Procedimiento según la reivindicación 9, caracterizado porque se mezclan dióxido de carbono y/o metano con el gas licuado o con la mezcla de gases adecuados.10. Method according to claim 9, characterized in that carbon dioxide and / or methane are mixed with the liquefied gas or with the mixture of suitable gases. 11. Dispositivo para enfriar una pieza de trabajo (1), que comprende una caja fría (3) con una alimentación (4) para un medio refrigerante y una zona de refrigeración (10) para recibir la pieza de trabajo (1), en donde la caja fría (3) y la zona de refrigeración (10) limitan una con otra y en donde la alimentación (4) está concebida en forma adecuada para la introducción de gas licuado o una mezcla de gases adecuado, caracterizado porque una o varias boquillas (5) están dispuestas en la caja fría (3) de modo que el medio refrigerante salga de dicha caja fría (3) por la boquilla o boquillas (5) y sea conducido a la zona de refrigeración (10) a través de dicha boquilla o boquillas (5).11. Device for cooling a workpiece (1), comprising a cold box (3) with a feed (4) for a cooling medium and a cooling zone (10) for receiving the workpiece (1), in where the cold box (3) and the cooling zone (10) limit each other and where the feed (4) is designed properly for the introduction of liquefied gas or a suitable gas mixture, characterized in that one or more nozzles (5) are arranged in the cold box (3) so that the cooling medium comes out of said cold box (3) through the nozzle or nozzles (5) and is led to the cooling zone (10) through said nozzle or nozzles (5). 12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque la caja fría (3) está prevista como equipo para evaporar el gas licuado o la mezcla de gases licuados.12. Device according to claim 11, characterized in that the cold box (3) is provided as equipment for evaporating the liquefied gas or the mixture of liquefied gases. 13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque la caja fría (3) está configurada con una forma adaptada a la forma de la pieza de trabajo (1), de modo que está prevista únicamente una distancia muy pequeña (9) entre las boquillas (5) para el medio refrigerante y la superficie de la pieza de trabajo.13. Device according to claim 11 or 12, characterized in that the cold box (3) is configured with a shape adapted to the shape of the workpiece (1), so that only a very small distance (9) is provided between the nozzles (5) for the cooling medium and the surface of the workpiece. 14. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque la caja fría (3) está subdividida en dos o más tramos (8) de la misma que están distanciados uno de otro por medio de una respectiva rendija (7) presente en la zona de las boquillas.14. Device according to any of claims 11 to 13, characterized in that the cold box (3) is subdivided into two or more sections (8) thereof which are distanced from each other by means of a respective slit (7) present in the nozzle area. 15. Uso del dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14 para enfriar piezas de trabajo metálicas (1), especialmente para enfriar tubos u otros semiproductos tales como varillas, perfiles o alambre.15. Use of the device according to any of the claims 11 to 14 for cooling metal work pieces (1), especially for cooling tubes or other semi-finished products as rods, profiles or wire.
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