铝模具液氮冷却系统
一 技术方案描述
 
方案技术原理：
 
一   从液氮罐进入的液氮通过液氮真空管路进入，首先进入安装在厂房内的气液分离器装置。将通过长管路的液氮中的液氮内部的蒸发的部分氮气分离出来。
二   从气液分离器出来的液氮走真空管路（硬管或软管，根据现场情况布置）进入液氮真空阀箱。阀箱可以控制液氮通入设备的流量。按比例调节流量。出阀箱的管路是由液氮真空软管+常规液氮波纹管组成。最后进入设备模具。
三   中央控制器由编程器及机柜组成。所有阀体分三种，电动阀和气动阀由编程程序控制阀体动作。手动阀由操作人员手动操作。
 
1.1工艺描述
 
 
整套系统由真空管路、气液分离器、控制阀组组成，采用气液分离的工艺，保证系统末端液氮为纯液氮状，液氮冷却技术在铝挤压行业的实际应用已近40年，和其它行业的液氮冷却技术一样，铝挤压行业的液氮冷却也是尽最大限度的利用液氮冷量。因为冷却的原理没有发生根本性的变化，然而，随着科技的日新月异，现代化的控制技术使得该应用液氮利用效率进一步提高。
该技术的核心是对模具进行有效的冷冻，而我们的气液分离器顶部喷淋再液化技术正是这一核心技术的体现，低温的液氮从低温储罐管道中出来，液氮经过分离器再次冷却，将多余的气体进行分离，从而得到更高冷量的液氮，从而具有更好的冷却效果。
采用液氮制冷主要有以下优势：
提高挤压速度；
增加磨具寿命，减少磨具更换频率从而提高产量；
减少由于过热而导致的表面损伤从而提高表面质量；
优化并稳定产品工艺；
提高氧化铝材的成品率。
1.2 工作原理
  持续的液氮冷却能够使直接消除挤压工艺中由于挤压成型和摩擦而引起的热效应。由于提高挤压速度而导致的温度升高可以被液氮和磨具间的热交换所带走，因此，挤压型材和磨具的温度能够保持稳定。
1.3 性能改进
在实际案例中，对于容易挤压的铝合金（ALMgSi0，5）提高挤压速度40%，对于挤压难度较大的铝合金，挤压速度提高100%，都是可以实现的，每吨型材液氮成本50-100元。
1.4 冷却槽设计
以上提到的性能改进的前提条件是独特设计的磨具冷却导流槽以及配套的液氮供应系统。在液氮从液态转化到气态时，尽可能在需冷却的模具最近的地方利用液氮的冷量是至关重要的。也就是说，我们需要控制住液氮的状态变化尽可能的发生在需要冷却的模具上，这样，就可以最大限度的利用液氮的冷量。
1.5气液分离器
来自低温液体储罐的的液氮将在气液分离器里被再次冷却到液氮的物理平衡状态（温度达到-196）。为了防止液氮在用来输送输送液氮的管道里蒸发从而失去大量冷量，这是一个非常重要的环节。
1.6控制单元
   通过低温电磁阀，液氮流量可以通过控制器来调节。
1.7控制系统
采用编程控制器作为液氮流量阀门的控制器，根据挤压速度，牵引速度和挤压的铝型材，来调节阀门的开度，所有的阀门设置，再第一次挤压过程中都是手动调节的。阀门的设置记录可以再下一次的挤压过程中直接引用。这些储存的记录，是按照模具的铝合金来分类的。被记录的低温阀门再同一种模具挥着铝合金重新生产的时候，可以供以后再挤压过程中自动的调节和设置。每一个被挤压过的铝锭都具有可追溯性。然后铝锭按照产品批次，铸件型号，物品型号，日期和转变来分类。
1.8技术目标
产品的产量增加再从10%到超过50%，视铝型材的规格型号。
高性能等温挤压
  消除由于过热导致的表面瑕疵；
提高模具使用寿命，更持久的不间断生产和更少的模具更换次数。