Печной ролик с водоохлаждаемым валом Советский патент 1992 года по МПК F27D3/02 

Изобретение относится к механическому оборудованию нагревательных и термических печей и может быть использовано в проходных роликовых печах

Известен печной ролик с водоохлажда- емым валом, содержащий составную по дли- не жаропрочную бочку торцевые и промежуточную опорные втулки Сопряжение полубочек выполнено встык и размещено над промежуточной опорной втулкой

Недостатком известного ролика является низкое качество нагрева из-за интенсивного отвода тепла через промежуточную втулку и подстуживание садки в средней части ролика. Кроме того, при использовании засыпной термоизоляции она высыпается через зазор между полубочками и промежуточной втулкой, что приводит к резкому увеличению тепловых потерь

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является печной ролик с водоохлаждаемым валом содержащий составную по длине жаропрочную бочку, торцевые и промежуточные опорные .втулки, у которого полубочки соединены сваркой на промежуточной опорной втулке при этом опорные втулки имеют полости для снижения площади теплопередачи

Недостатки такого ролика заключаются в следующем В зоне огнеупорной кладки температура бочки ролика снижается на 300-400°С в первую очередь из-за подсту- живания поэтому торцовая втулка и наличие полости в ней не оказывают решающего влияния на эту температуру В средней части именно наличие промежуточной опорной втулки и теплоотвод через нее приводит к снижению температуры на поверхности бочки на 150-200°С Полость в этой втулке снижает указанный перепад только на 40- 50%, поэтому равномерный нагрев садки, особенно листа в этой зоне не обеспечивается

Кроме того, такой ролик характеризуется низкой долговечностью так как сварной шов в зоне высоких те ператур быстро разрушается

(Л

С

|

4 vi 00 4 О

Цель изобретения - повышение качества нагрева за счет уменьшения теплоотвода через промежуточные втулки.

Цель достигается тем, что в печном ролике с водоохлаждаемым валом, содержащем составную по длине жаропрочную бочку, торцевые и промежуточные опорные втулки, причем промежуточные втулки размещены под местами сопряжения частей бочки, согласно изобретению сопряжение частей бочки друг относительно друга выполнено внахлест с зазором на температурное расширение, при этом длина каждого сопряженного участка равна или превышает ширину промежуточной втулки, а суммарная величина зазоров равна максимальному температурному удлинению наружной поверхности бочки.

Выполнение сопряжения внахлест позволяет в зависимости от конструкции получить двух- или многослойный участок бочки, размещенный над промежуточной опорной втулкой. Благодаря этому в данной зоне снижается теплоотвод, повышается температура па поверхности бочки и улучшается качество нагрева.

На чертеже показан продольный разрез печного ролика предлагаемой конструкции.

Печной ролик содержит водоохлаж- даемый вал 1 и составную по длине жаропрочную бочку 2. На валу неподвижно размещены торцевые 3 и промежуточные 4 опорные втулки С торцевыми втулками 3 бочка соединена неподвижно, например, сваркой, На промежуточных опорных втулках с возможностью продольного перемещения и с зазорами 5 размещены сопрягаемые участки 6, контактирующие по цилиндрическим поверхностям 7. Между валом 1 и бочкой 2 размещена термоизоляция, например экраны 8.

Бочка ролика может состоять из двух (фиг. 1), трех и более частей. Узлы Сопряжения могут быть двухслойными с одной контактной поверхностью 7, трехслойным, с двумя контактными поверхностями и т.д.

Количество слоев определяется путем теплотехнических расчетов в зависимости от температуры рабочего пространства печи, конструкции ролика, вида термоизоляции и т.п.

Длина сопрягаемых участков 6 равна или превышает ширину промежуточных опорных втулок 4. Суммарная величина lfc зазоров 5 определяется из следующего соотношения

...+ln aT(Li+...+Ln+Ln+i),

где п - количество сопрягаемых участков; ИIn - величина зазоров при нормальной температуре;

LI Ln+i - длина отрезков составной

бочки;

а - коэффициент температурного расширения материала бочки;

Т - максимальная температура наружной поверхности бочки в процессе эксплуатации,

Печной ролик работает следующим образом.

В процессе эксплуатации бочка ролика нагревается, ее составные части удлиняются и перемещаются в осевом направлении до полного перекрытия зазоров. Благодаря тому, что длина сопрягаемых участков равна

или превышает ширину промежуточной втулки, над последней образуется многослойный отрезок бочки, теплоотвод через который снижается. Так как суммарная величина зазоров между сопрягаемыми

участками бочки равна максимальному температурному удлинению всей бочки, зазоры полностью перекрываются, в то же время не происходит стеснение температурных перемещений бочки.

Таким образом, благодаря выполнению печного ролика в соответствии с предлагаемым решением обеспечивается равномерная температура на всей поверхности бочки, повышается качество нагрева садки.

Кроме того, многослойное сопряжение частей бочки предотвращает высыпание засыпной термоизоляции,

40

Формула изобретения

Печной ролик с водоохлаждаемым валом, содержащий составную по длине жаропрочную бочку, торцевые и промежуточные опорные втулки, причем промежуточные втулки размещены под местами сопряжения частей бочки, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества нагрева за счет уменьшения теплоотвода через промежуточные втулки, сопряжение

частей бочки выполнено внахлест с зазором на температурное расширение, при этом длина каждого сопряженного участка равна или превышает ширину промежуточной втулки, а суммарная величина зазоров равна максимальному температурному удлинению наружной поверхности бочки.

ul

n

Сущность изобретения печной ролик содержит водоохлаждаемый вал 1 и составную жаропрочную бочку 2 На валу неподвижно размещены торцевые и промежуточные опорные втулки 3 и 4 С торцевыми втулками 3 бочка соединена неподвижно, например сваркой Сопрягаемые участки бочки, контактирующие по цилиндрическим поверхностям 7 выполнены внахлест, размещены на промежуточных опорных втулках 4 с возможностью продольного перемещения и с зазорами 5 Между валом 1 и бочкой 2 размещена тер- моизоаяция, например экраны 8 4 ил

s

N5.

Z-f-Lf

Ы&ША

ЧЧУЧЧЧЧЧЧЧЧУУУЧЧЧЧЧЧ

ХУЧЧЧУЧУЧЧЧЧЧЧЧЧУЧЧЧ

,1IЛV---11Г -1|-

л

f

..уч

У//////Л

7

n

гпф Ъ i

9

Y///////////X7/7/7(

1

&

Ч

г

1IЛV---11Г -1|-

л

999$

f

г с

OW1W.I

Фиг. 4