DE2115399A1 - Heated rolls - for roller conveyor heat treatment furnaces - Google Patents

Description

• BEHEIZTE ROLLENKONSTRUKTION Die Erfindung ist eine beheiste Rollenkonstruktion zur Erhöhung der Wärmeabgabe.
• Bei den modernen Erhitzungs- und Warmebehandlungsvorgängen tritt neben der Gewährleistung der gleicbinässigen Arbeitsraumtemperatur und den minimalen Abweichungen pon der vorgeschriebenen Temperatur immer mehr die Anforderung in den Fordergrund, dass das zu erhitzende oder der Warmebehandlung zu unterziehende Material mit den Verbrennungsprodukten in keinen unmittelbaren kontakt gelangt, d.h.
• dass die Feuerung in einem vom Arbeitsraum des ofens aeparierten Raum erfolgt. Dieses Ziel wird 0a den modernen Industrieöfen durch die Verwendung von Strahlungsheisrohren erreicht.
• Die Wärmeübertragung der bisher bekannten Strahlungsheizrohre auf das in der Regel eine blanke Oberfläche aufweisende Einsatzgut in der Form eines direkten Strahlungawärmeaustausches ist ziemlich gering. Das Wärmeabsorptionsvermögen des blanken Einsatzgutes beträgt nämlich nur etwa 1/10 des Wärmeabsorptionsvermögens eines Werkstoffes mit zunderiger Oberflache bzw. des Absorptionsvermögens der feuerfesten Maserung. Aus diesem Grunde heizen die bekannten Strahlungsheizrohre in erster Linie die Ofenwande, und das Einsatzgut erhält den grössten Teil der zu seiner Erhitzung erforderlichen Wärmemenge von der eine wesentlich grössere Oberflache als die Heizrohre aufweisenden Mauerung. Infolge der durch derartige Hilfsflächen vermittelten Wärmeübertragung muss die Temperatur der Heizrohroberfläche zwangsläufig höher als im Falle einer direkten Wärmeübertragung sein.
• Bei der überwiegenden Mehrzahl der Industrieöfen werden die zur Verwendung gelangenden Strahlungsheizrohre konstruktionsbedingt in waagerechter Anordnung vorgesehen. Ein Nachteil dieser waagerechten Anordnung und im allgemeinen des bekannten starren Einbaus besteht darin, dass die Strahlungsheizrohre zufolge des durch die Beanspruchung mit hohen Temperaturen bedingten Kriechen mit der Zeit unter ihrem eigenen Gewicht Deformationen erleiden. Um diese Deformationen in den zulässigen Grenzen halten zu können, müssen die Strahlungsheizrohre in gewissen Zeitabständen um 1800 verdreht werden. Dieses Verdrehen ist jedoch mit der Demontage der Feuerungs- und der Luftanschlüsse sowie mit sonstigen Montagearbeiten und somit Produktionsausfällen verbunden. Trotzdem kommt es nach-einer gewissen Anzahl derartiger Vorkehrungen zu einem Bruch und zur Zerstörung des Strahlungsheizrohres.
• Das Erhitzen von Blechen sowie von Band- und Stangenmaterialien erfolgt im Falle eines kontinuierlichen Betriebes im allgemeinen in Rollengangöfen. In diesen Öfen nehmen die das Einsatzgut weitertransprotierenden Rollen die Temperatur des Arbeitsraumes der Öfen an.
• Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Mängel.
• Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass durch eine direkte Heizung der schon ohnehin aus höchstwärmebeständigem Material gefertigten Rollen mittels einer in deren hohlem Innenraum angeordneten Fueerungaeinrichtung auch bei einer niedrigeren Rohrwandtemperatur eine mit besserem Wirkungsgrad erfolgende intensivere Erhitzung des Einsatzgutes erreicht werden kann, als mit den üblichen Strahlungsrohrheizungen. Die mit besserem Wirkungsgrad intensiver erfolgende Heizung führt zu einer Herabsetzung des Brennstoffvrbrauches und dadurch der Energiekosten des Ofens. Ein weiterer Vorteil der beheizten Rollen besteht darin, dass die durch das Kriechen infolge der hohen Wärmebeanspruchung verursachten Deformationen auf Grund des ununterbrochenen Rollenumlaufes entfallen. Dieser Umstand weiterhin die vorgesehene niedrigere Oberflächentemperatur sichern zusammen eine längere Lebensdauer für die beheizten Rollen, als dies bei den bekannten Strahlungsheizrohren erreichbar war. Die Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung an Stelle der üblichen Materialtransportrollen erübrigt bei den bekannten Rollengangöfen den Einbau von Strahlungsheizrohren in dem unteren Arbeitsraum. Dieser Umstand hat neben der durch den niedrigeren Energieverbrauch und die höhere Lebensdauer der beheizten Rollen bedingten Verminderung der Betriebskosten eine weitere bedeutende Herabsetzung der Inventitionskosten zur Folge, da sich dadurch auch die Menge der einzubauenden teueren wärmebeständigen Stahle vermindert.
• Gegenstand der Erfindung ist eine beheizte Rollenkonstruktion zur Erhöhung der Wirtschaftlichkeit und der Intensität der Wärmeübertragung. Das Wesen der erfindungsgemässen Einrichtung besteht darin, dass an die im Innenraum der allgemein bekannten Xaterialtransportrollen angeordnete Verbrennungsvorrichtung eine den BreafiBtoSi und die Luft zuleitende Vorrichtungg eine ZündvorrL'chtung und eine die Verbrennungsprodukte ableitende Vorrichtung angeschlossen wird. Der der Ofenwand zu liegende Teil der von innen beheizten Rollen bestrahlt die Mauerung, und dadurch wird die indirekte Wärmeaufnahme des Einsatzgutes in der gleichen Weise, wie bei den Strahlungsheizrohren gesichert. Das auf dem Mantel der umlaufenden Rollen sich weiterbewegende Einsatzgut ist dabei stets mit dem die höchste Temperatur aufweisenden Teil der Rollenoberfläche in Berührung, wodurch neben der vorstehend erwähnten indirekten Wärmeaufnahme auch ein intensiver Wärmeaustausch durch Berührung auftritt.
• Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist für den Fall einer Gasfeuerung in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt.
• Der Rollenkörper 1 ist in den Wälzlagern 2 und 3 gelagert, die durch die Lagergehäuse 4 und 5 an die Seitenwandplatte 6 des Ofens befestigt werden. Die Abdichtungen 7 der Lagergehäuse 4 und 5 verhindern einen Gasaustausch zwischen dem Arbeitsraum 8 und dem Luftverteiler 9 sowie dem Arbeitsraum 8 und der Umgebunde An den Luftverteiler 9 ist der 3rennstoffverteiler 10 angeschlossen, aus dem die Brennstoffzuführungsdüsen 11 ausgehen. In der Achsenlinie der Rolle 1 ist die zur Ableitung der Verbrennungsprodukte dienende Voxrichtung angeoraiiet. Das Zünden des Brennstoffes kann mit der Zündvorrichtung 13 erfolgen. Die Verbrennung des entzündeten Brennstoffes verläuft in dem zwischen der Rolle 1 und der zur Ableitung der Verbrennungsprodukte dienenden Vorrichtung 12 befindlichen ringförmigen Verbrennungsraum 14. Die Verbrennungsprodukte werden am Ende des Verbrennungsraumes 14 zurückgelenkt und verlassen den Innenraum durch die Ableitworrichtung 12, wobei sie die im ringförmigesRekuperatorraum 15 strömende Verbrennungsluft aufwärmen, Die Rolle erhält ihren Antrieb über den Wellenstumpf 16 und das Rad 17, auf der der Feuerung entgegengesetzten Seite in allgemein bekannter Welse.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE

1. Drehbare Rollenkonstruktion zum Materialtransport, hauptsächlich in Rollengangöfen, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, dass in ihrem inneren Hohlraum ein elektrischer Heizkörper oder ein zum Verbrennen des Brennstoffes dienender Heizraum (14), eine den Brennstoff und die Luft zuführende Vorrichtung (9, 10, 11), weiterhin eine Zündvorrichtung (13) sowie eine die Verbrennungsprodukte ableitende Vorrichtung (12) eingebaut sind.

2. Rollenkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das die Verbrennungsprodukte ableitende Rohr (12) koaxial angeordnet ist und dass die Düsen (11) der Brennstoffzuführungsvorrichtung (11) in den ringförmigen Raum (15) zwischen dem Rollenkörper (l) und dem die Verbrennungsprodukte ableitenden Rohr (12) angeordnet sind.