炉辊和辊道炉制造技术

本发明专利技术涉及一种炉辊(3)和一种具有这种炉辊(3)的辊道炉。炉辊(3)包括具有内部空间(14)的空心圆柱体形辊体(13)。在辊体(13)的每个端部侧的纵向区段(8、9)中设置有塞子(15、16)。所述塞子(15、16)由地质聚合物、尤其是由碱活化的铝硅酸盐制成。的铝硅酸盐制成。的铝硅酸盐制成。

【技术实现步骤摘要】
炉辊和辊道炉


[0001]本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分中的特征的炉辊和一种具有这种炉辊的辊道炉。

技术介绍

[0002]在对板材进行连续热处理的情况下，在链式生产过程中使用连续式加热炉。在加压淬火过程中主要的热处理设备类型是辊道炉。其不仅适用于间接加压淬火过程，而且也适用于直接加压淬火过程，并且其特点在于高的过程可靠性和设备可用性。除了炉膛和加热技术外，辊道炉的一个重要部件是所谓的辊道，也称为辊带。根据炉长度、辊直径和辊间距的不同，多个旋转的炉辊构成一个连续的输送带。在此，各炉辊穿过炉的绝缘层伸向外部，在那里得到支承和驱动。
[0003]有陶瓷或者金属材质的炉辊可供使用。常用的是由钢、碳化硅(SiC)、石英或者莫来石制成的炉辊。也使用等离子涂装的钢辊。在此，用陶瓷、例如氧化铝或者氧化锌涂装钢辊。
[0004]对于高温应用、例如加压淬火过程，金属辊的使用在材料方面受到限制或者说必须借助辊子内部的复杂的水冷却系统进行作业。因此，在1000℃以上的高温应用的情况下普遍使用陶瓷炉辊。陶瓷炉辊的特点在于在高温下具有高强度。
[0005]DE 10 2010 029 082 A1描述了一种已知结构型式的连续式加热炉，其中，该连续式加热炉的入口区域中的温度应当在1200℃和1400℃之间。因此，在入口区域使用由陶瓷材料制成的并且尤其是应当比在连续式加热炉的保持区域内制成炉辊的材料具有更高的耐热性以及更高的强度的炉辊。
[0006]用于辊道炉的、具有辊基体和表面上的涂层的辊通过DE 10 2017 114 165 A1而属于现有技术。辊基体是具有空腔的空心管并且能够由选自莫来石、氧化铝、SiC或其混合物的陶瓷材料制成。在端部侧，辊基体在其两个端部处具有变细部以用于固定驱动套筒。
[0007]从EP 2 703 759 A1中说明了一种炉辊形式的承载器件，所述承载器件应当能够在用于涂装有铝硅(AlSi)的金属部件的热处理设备中使用。炉辊具有芯部，芯部在外表面上具有涂层。所述芯部能够由金属或者陶瓷材料制成。
[0008]在DE 10 2016 116 869 B4中公开了一种具有由多层管制成的中间部件和端部侧的支承栓的炉辊。支承栓能够借助中间件与中间部件相焊接，其中，在中间件中装入了塞子状的绝缘材料。

技术实现思路

[0009]从现有技术出发，本专利技术的任务在于，实现一种在运行使用方面得到改进的、具有更长的使用寿命、更良好的绝缘特性、尤其是对温度变化具有更高耐受性的炉辊并且提出了一种在运行技术和能耗方面得到改进的辊道炉。
[0010]根据本专利技术，所述任务的解决方案在于根据权利要求1的炉辊。
[0011]有利的构造方案是从属权利要求的主题。
[0012]具有根据本专利技术的炉辊的辊道炉是权利要求10的主题。
[0013]用于辊道炉的炉辊具有带有内部空间的空心圆柱体形辊体。在辊体的每个端部侧的纵向区段中设置有塞子。根据本专利技术，所述塞子由地质聚合物组成。
[0014]所述地质聚合物优选是碱活化的铝硅酸盐，也称为硅酸铝。
[0015]地质聚合物是在多阶段过程中由主要为无机的原料人工制成的材料。它们具有良好的物理特性并且能够实现环保制造。地质聚合物尤其是能够由热活化的废料或者二次原料制成。废品或者二次原料例如可以是例如高炉炉渣、飞灰、砖石粉尘或者熔化室砂。
[0016]对于构造其陶瓷结构不需要进行烧制，因为它们是冷固化的。后一种特性对于制造根据本专利技术的炉辊是有利的，因为地质聚合物材料在初始阶段是液态并且由此能够注入到具有任意长度和直径的炉辊中并且在那里固化在可预先给定的位置上。在此使用用于定位塞子的器件。
[0017]由地质聚合物制成的塞子具有高的耐化学性、耐热性和生物耐受性。塞子仅在干燥过程中发生少量收缩。所述材料在高稳定性的同时具有低导热性。该材料初始时可流动或者说是可倾倒的物质，其固化相对迅速而同时具有极佳的粘合特性。
[0018]通过所述设置在端部侧的纵向区段的区域内的由地质聚合物制成的塞子实现在炉腔和通过炉的侧壁分隔开的外部环境之间过渡区域内的内部绝缘。由此减少从炉内部空间和尤其是从炉辊的内部空间的热传递或者说散热。炉辊具有改进的绝缘特性和显著提升的对温度变化的耐受性并且能够对由过程引起的温度变化良好地进行补偿。能够减少辊的断裂。因此提高炉辊的使用寿命并且由此改进设备可用性并且降低运行成本。减少热损失并且降低炉运行的能源强度。
[0019]一个重要的有利方面在于，由于根据本专利技术规定通过在辊体的端部侧的纵向区段中的限定内部空间界限的塞子使内部空间绝缘，而能够使炉辊的支承件的区域热绝缘或者说被屏蔽并且得到保护。
[0020]在本专利技术的范畴内优选的地质聚合物由通过碱、二氧化硅(SiO2)和氧化铝(Al2O3)活化的铝硅酸盐与由制造引起的残余物组成。铝硅酸盐地质聚合物是在高pH值的情况下通过缩聚作用形成的无机聚合物。在其构成过程中对氧化铝和氧化硅进行碱活化。这能够通过氢氧化钠或者氢氧化钾实现。由于Si
‑
O键的断裂在炉辊内部构成三维结构。原则上，地质聚合物由铝硅酸盐和活化剂组分组成。
[0021]天然的或者合成的铝硅酸盐亦或高岭土以及冶金砂粉、微硅粉、浮石凝灰岩粉、油页岩、飞灰、高炉炉渣、含铝的硅粉尘、白榴火山灰、玄武岩以及粘土或者泥土、硅藻土、沸石以及砖石粉尘或熔化室砂及其混合物能够用作铝硅酸盐固体组分。
[0022]碱性活化剂组分优选在水溶液中或者作为悬浮体存在。碱性活化剂组分例如可以是钠水玻璃、钾水玻璃以及锂水玻璃或者铵水玻璃、氢氧化钠、氢氧化钠溶液、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碱金属硫酸盐、偏硅酸钠、偏硅酸钾、石灰乳或者前述组分的混合物。
[0023]根据本专利技术使用的地质聚合物的特点在于高的耐热性以及高的耐化学性并且具有为了在辊道炉中的高温应用下的使用目的所需的机械特性。能够实现炉辊重量的减轻，因为所述空心圆柱体形的辊体在其大部分长度上内部是中空的。因此是一种具有定位在内侧的由地质聚合物制成的塞子的空心辊，其中，具有所述塞子的纵向区段在炉辊穿过侧向
炉壁或者说炉腔的侧壁的区域内。
[0024]塞子的绝缘特性以及期望的透气性以及与管体的内壁的粘合特性能够通过添加添加剂和/或添加材料、例如泡沫添加剂来改进。
[0025]本专利技术的一个有利的方面规定，塞子具有长度L
S
并且辊体具有内直径D
i
，其中，内直径D
i
与塞子的长度L
S
之比在4:1和2:1之间。
[0026]优选地，内直径D
i
与塞子的长度L
S
之比在3.25:1和2.25:1之间。
[0027]一种实际有利的实施方式规定，在辊体的内直径为65mm的情况下，塞子的尺寸相应地在20mm(含)和25mm(含)之间。
[0028]炉辊包括具有中空的内部空间的空心圆柱体形辊体，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于辊道炉(1)的炉辊(3)，所述炉辊包括具有内部空间(14)的空心圆柱体形辊体(13)并且在所述辊体(13)的每个端部侧的纵向区段(8、9)中设置有塞子(15、16)，其特征在于，所述塞子(15、16)由地质聚合物制成。2.根据权利要求1所述的炉辊，其特征在于，所述地质聚合物是碱活化的铝硅酸盐。3.根据权利要求1或2所述的炉辊，其特征在于，所述塞子(15、16)具有长度(L
S
)并且所述辊体(13)具有内直径(D
i
)，其中，内直径(D
i
)与塞子(13、14)的长度(L
S
)之比在4:1和2:1之间。4.根据权利要求3所述的炉辊，其特征在于，所述内直径(D
i
)与所述塞子(15、16)的长度(L
S
)之比在3.25:1和2.25:1之间。5.根据权利要求1至4中任一项所述的炉辊，其特征在于，所述塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：本特勒尔机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：