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

Изобретение относится к области нагревательных и термических проходных печей, в частности, к их конструктивным элементам и оборудованию.

Цель изобретения - повышение долговечности работы за счет снижения температурных напряжений в бочке.

На фиг. 1 представлен ролик с кольцевыми дискретными элементами; на фиг. 2 - ролик с внешним слоем, полученным навивкой ленты.

Печной ролик содержит водоохлаждаемый вал 1, жаропрочную бочку, включающую монолитный внутренний слой 2 и внешний слой (слои) 3, выполненный в виде дискретных элементов. Бочка опирается на вал 1 посредством опорных втулок 4. На валу 1 размещена экранная изоляция 5.

Дискретные элементы размещены на внутреннем слое 2 с зазором между собой и с возможностью температурного удлинения. Они могут выполняться кольцевыми (фиг. 1) или навивкой ленты (фиг. 2) и устанавливаться в один или несколько слоев. Оптимальная величина суммарного зазора между дискретными элементами каждого слоя выбирается из соотношения

s . s(XnTn (

°п - °( 1 +апТп

где On - коэффициент температурного расширения материала n-го слоя;

Тп - средняя температура n-го слоя; 0 - длина бочки в исходном состоянии; оъ - коэффициент температурного расширения материала внутреннего слоя;

Т0 - средняя температура внутреннего слоя бочки.

Экранная йзоляция 5 также может состоять из одного или нескольких слоев.

Печной ролик с водоохлаждаемым валом работает следующим образом. При повышении температуры печи водоохлаждаемый вал 1 нагревается и удлиняется незначительно.

СО

С

VI ON СП О О

Температура внутреннего несущего слоя 2 бочки благодаря наличию внешних слоев (слоя) 3 и оптимально подобранной экранной изоляции 5 будет значительно ниже температуры печи, что повышает его не- сущую способность. Дискретные элементы внешних слоев (слоя) 3 бочки имеют возможность температурного удлинения, поэтому они удлинятся и частично или полностью перекроют имеющиеся зазоры.

I-JЈi П Ј&} I

Если оп I0(- , „ -г-). то зазоры выбеi т- on i п

рутся полностью. Стеснение температурных деформаций внутреннего и наружных слоев бочки не происходит.

При контакте ролика с холодным листом внешний слой (слои) 3 будет охлаждаться. Благодаря тому, что указанный слой (слои) в продольном направлении образован из дискретных элементов, они будут свободно укорачиваться. Во внутреннем слое бочки, защищенном внешними слоями, изменения температуры и, соответственно, термонапряжения практически отсутствуют. После завершения контакта с листом или при его нагреве температура внешнего слоя повысится, дискретные элементы вновь удлинятся.

Температурные напряжения во всех слоях бочки ролика и в этом случае практи- чески не возникают.

При снижении температуры рабочего пространства печи все слои бочки станут холоднее, зазоры между дискретными элементами восстановятся. Все элементы ро- лика возвращаются в исходное положение.

Формула изобретения

1.Печной ролик с водоохлаждаемым валом, содержащий двухслойную бочку с монолитным внутренним слоем и опорные втулки, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности работы за счет снижения температурных напряжений в бочке, внешний слой бочки выполнен в виде дискретных элементов, размещенных в продольном направлении с зазором между собой и с возможностью температурного удлинения.

2.Ролик по п. 1,отличающийся тем, что он снабжен экранной изоляцией, установленной на валу ролика.

3.Ролик по п. 1,отличающийся тем, что внешний слой бочки выполнен многослойным.

4.Ролик по п. 1,отличающийся тем, что суммарный зазор между дискретными элементами выбирается из соотношения

д i (ХоТо

бп l°( 1 +«пТп )

где ап - коэффициент температурного расширения материала n-го слоя;

Тп - средняя температура n-го слоя;

10 - длина бочки в исходном состоянии; «о- коэффициент температурного расширения материала внутреннего слоя;

То - средняя температура внутреннего слоя бочки.

5.Ролик по п. 1,отличающийся тем, что дискретные элементы выполнены кольцевыми или в виде ленты, навитой на бочку.

Сущность изобретения: печной ролик содержит водоохлаждаемый вал 1, жаропрочную бочку, включающую монолитный внутренний слой 2 и внешний слой 3, выполненный в виде дискретных элементов, размещенных в продольном направлении с зазором между собой и с возможностью температурного удлинения. Бочка опирается на вал 1 посредством опорных втулок 4. Кроме того, на валу размещена экранная изоляция 5. Дискретные элементы могут быть выполнены кольцевыми или в виде ленты, навитой на внутренний слой бочки. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. 1

Фиг. 2