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

Abstract

The rolls are fitted inside either with an electrical heating element or a chamber for the combustion of a fuel together with a device for feeding air and fuel into it, an ignition device and provision for the removal of the combustion products. Pref. fuel is fed and products of combustion are removed from the same end using a ring shaped outer burner chamber and concentric inner flue pipe.

Description

BEHEIZTE ROLLENKONSTRUKTION Die Erfindung ist eine beheiste Rollenkonstruktion zur Erhöhung der Wärmeabgabe.HEATED ROLLER CONSTRUCTION The invention is a heated roller structure to increase the heat output.

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. In modern heating and heat treatment processes in addition to guaranteeing the same working room temperature and the minimum Deviations pon the prescribed temperature more and more the requirement in the The requirement that the material to be heated or subjected to heat treatment does not come into direct contact with the combustion products, i.e.

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.that the furnace is separated from the working area of the stove space he follows. This goal becomes 0a the modern industrial furnaces through the use of Radiation hot pipes reached.

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. The heat transfer of the previously known radiant heating tubes the charge, which usually has a bare surface, in the form of a direct radiation heat exchange is quite low. The heat absorption capacity of the bare input material is only about 1/10 of the heat absorption capacity a material with a cindery surface or the absorption capacity of the refractory Grain. For this reason, the known radiant heating pipes primarily heat the furnace walls, and the charge receives most of the time needed to heat it required amount of heat from a much larger surface than the heating pipes exhibiting masonry. As a result of the heat transfer mediated by such auxiliary surfaces the temperature of the heating pipe surface must necessarily be higher than in the case of a be direct heat transfer.

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. These are used in the vast majority of industrial furnaces Arriving radiant heating pipes provided in a horizontal arrangement due to the design. A disadvantage of this horizontal arrangement and in general of the known rigid Installation consists in the fact that the radiant heating pipes result from the stress creep under their own weight over time due to high temperatures Suffer deformations. To keep these deformations within the permissible limits To be able to do so, the radiant heating tubes have to be rotated by 1800 at certain time intervals will. This twisting is, however, with the dismantling of the furnace and air connections as well as other assembly work and thus production losses. Nevertheless After a certain number of such precautions, a breakage occurs and the Destruction of the radiant heating tube.

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. The heating of sheet metal as well as strip and rod materials takes place in the case of continuous operation, generally in roller conveyor ovens. In these In the ovens, the rollers transporting the charge take the temperature of the Working area of the furnace.

Ziel der Erfindung ist die Beseitigung dieser Mängel. The aim of the invention is to remedy these shortcomings.

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. The invention is based on the knowledge that by a direct Heating of the rollers, which are already made of highly heat-resistant material by means of a Fueerungaeinrichtung arranged in its hollow interior also at a lower pipe wall temperature a more intensive one with better efficiency Heating of the input material can be achieved than with the usual radiant tube heating. The heating, which takes place more intensively with better efficiency, leads to a reduction the fuel consumption and thus the energy costs of the stove. Another advantage The heated rollers is that caused by the creep as a result of the high Thermal stress caused deformations due to the uninterrupted roll rotation omitted. This fact continues the intended lower surface temperature together ensure a longer service life for the heated rollers than with the known radiant heating tubes was achievable. The use of the invention Device in place of the usual material transport rollers is unnecessary with the known Roller conveyor ovens allow the installation of radiant heating tubes in the lower work area. This This has in addition to the lower energy consumption and the longer service life the heated rollers caused a further significant reduction in operating costs Reduction of the inventory costs, as this also increases the amount of expensive heat-resistant steels to be built in.

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. The invention is a heated roller construction for Increasing the economy and the intensity of the heat transfer. The essence the device according to the invention consists in that the in the interior of the general known Xaterial transport rollers arranged combustion device a BreafiBtoSi and the air supply device, an ignition device and a combustion products dissipative device is connected. The part of the furnace wall to be covered internally heated rollers irradiate the masonry, and this causes the indirect Heat absorption of the input material in the same way as with the radiant heating tubes secured. The charge moving on the jacket of the rotating rollers is always with the part of the roller surface that has the highest temperature in contact, which in addition to the above-mentioned indirect heat absorption also an intensive heat exchange occurs through touch.

Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Einrichtung ist für den Fall einer Gasfeuerung in der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt. An example embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing in longitudinal section for the case of gas firing.

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. The roller body 1 is mounted in the rolling bearings 2 and 3, which by the bearing housings 4 and 5 are attached to the side wall plate 6 of the furnace. the Seals 7 of the bearing housing 4 and 5 prevent gas exchange between the Work space 8 and the air distributor 9 as well as the work space 8 and the surrounding area The fuel distributor 10 is connected to the air distributor 9, from which the Fuel feed nozzles 11 go out. In the axis line of the roll 1 is the for Derivation of the combustion products serving Voxrichtung angeoraiiet. The ignition of the fuel can be done with the ignition device 13. Burning the inflamed The fuel runs in between the roller 1 and the one for discharging the combustion products serving Device 12 located annular combustion chamber 14. The combustion products are deflected back at the end of the combustion chamber 14 and leave the interior through the diverting device 12, whereby the in the annular recuperator space 15 warm up flowing combustion air, the roller is driven by the stub shaft 16 and the wheel 17, on the side opposite the firing, in a generally known manner Catfish.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS 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. 1. Rotatable roller construction for material handling, mainly in roller conveyor ovens, marked by the fact that in their inner cavity an electric heater or a boiler room used to burn the fuel (14), a device (9, 10, 11) supplying the fuel and the air, furthermore an ignition device (13) and a device discharging the combustion products (12) are installed. 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. 2. roller construction according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the pipe (12) discharging the combustion products is arranged coaxially is and that the nozzles (11) of the fuel supply device (11) in the annular Space (15) between the roller body (1) and the one discharging the combustion products Tube (12) are arranged.