CN1133076A - 具有高热扩散率壳体的脉动干燥辊 - Google Patents

Abstract

一种造纸机中的辊筒(22)，包括由通常的离心铸造钢合金构成的金属基壳(38)及高热扩散率的材料构成的薄外壳(40)两部分。外壳(40)的厚度为十分之一至十分之几英寸，并与钢合金基壳(38)的表面紧密接触。典型的用于外壳(40)的高热扩散率的材料为铝和铜。该辊筒22可通过在钢合金基壳(38)的表面上火焰喷涂一层大约十分之二英寸厚的铜来形成。该辊筒(22)用于需要改进向纸幅热传导的地方，例如脉动干燥器或压光机。

Description

具有高热扩散率壳体 的脉动干燥辊

本发明涉及造纸机和压光机，特别是涉及造纸机中使用的向纸幅传递热量的辊筒。更具体地说，本发明涉及一种用于造纸机或压光机的改进了向纸幅的热传递的加热辊筒。

造纸是一项资金密集型工业。为了提高生产率，人们努力通过增加造纸机产出的纸幅的宽度来提高纸的产量，另一种提高生产率的趋势是提高通过机器的纸幅的速度。纸幅的宽度可通过增加造纸机和纸处理辊筒的宽度来增加。增加造纸的速度在造纸机的干燥部却产生了一个问题，纸幅的速度一增加，从各干燥辊筒向干纸幅传递的热量就下降。因此，为了适应较高的纸幅速度，造纸机的干燥部就不得不做得较长。

较长干燥部的一种解决方法是采用脉动干燥器。脉动干燥器采用了一种加热到450°F或更高温度的高温辊筒。该加热了的辊筒与一弧面成形板之间形成一加长的压区(nip)，使纸幅与该辊筒的高温面接触。纸幅背面是一压榨毛毯(press felt)，压榨毛毯又覆盖一毛毯，毛毯下面是弧面成形板上的润滑膜。通过使用这种加长了辊筒压区的脉动干燥器已可显著地减小造纸机干燥部的长度。

进一步改进该脉动干燥器就需要增加辊筒与纸幅之间的热传导。要增加辊筒表面温度就要增加整个辊筒的温度。这对于辊筒强度是有害的。增加了的辊筒温度也会使依赖于液压的内部中高支撑机构(internal support mechanisms)的使用变得复杂。而且高温可以引起压榨毛毯的焦灼，纸幅表面纤维的剥离，过大的辊筒头应力和轴承过热。在授予Wahren的美国专利US4,324,631中可以发现，用一种具有较高热传导率的材料来制造脉动干燥辊筒是有好处的。Wah-ren还教导了，采用低表面热传导率的辊筒来获得高表面温度是十分理想的。Wahren建议了一种用于至少辊筒表面层的材料选择条件，他并不认为铝优于钢或镍。Wahren认为铜不适用于他的辊筒。

授予Riihinen的美国专利US4,631,794描述了一种用于压光机的感应加热辊。该辊筒在其外铁磁层与内辊芯之间采用一种非磁性的绝缘层。Riihinen提供了压光机内辊筒的感应加热，并可进入辊筒内以便进行中高控制，但没有公开如何使用提高了的热传导率来改进传热。

授予Busker等的美国专利US4,738,752建议了一种用于在一加热的加长压区进行压纸的压辊，其包括一第一同轴层和一围绕该第一层延伸的第二同轴层，第二层的热传导系数比第一层的大。第一层是一种低热传导系数的材料，第二是金属。他进一步建议第一层为陶瓷，第二层为金属。

Busker等建议该第二外层的厚度在0.005-0.050英寸范围内。Busker等没有公开如何计算在一内金属基壳上的金属外壳的适当的厚度，也没有教导在选择外壳材料和外壳厚度时热扩散性的重要性。

人们所需要的是一种可用于脉动干燥器或压光机的具有提高了热传导能力的辊筒。

本发明的辊筒由两部分组成。一部分是一金属基壳，其由通常的离心铸造钢合金构成。第二部分由一个十分之几英寸厚的薄外壳构成，其与该钢合金基壳表面紧密接触。

该外壳由一种高热扩散率的材料构成。热扩散率与热传导率是成正比的，而与比热和材料密度成反比。高热传导率的例子是铜和铝。

制造本发明的辊筒的一种方法是在一辊筒的表面火焰喷射一层大约十分之二英寸厚的铜。将该辊筒用于一脉动干燥器的加长的热压区，该延伸的压区由一弧面成形板形成。该弧面成形板有一曲率比本发明的辊筒的表面稍大一些的光滑曲面。以等于辊筒表面速度的速度将一延伸压区毛毯在该弧面成形板表面的上方拉过。一纸幅靠近辊筒的表面运行，在毛毯和纸幅之间有一压毯。弧面成形板的作用是保持纸幅贴在辊筒的周边上一段距离，直经为五英尺的辊筒上这段周边距离大概是十英寸。辊筒旋转产生每分钟3,000英尺数量级的表面速度。加长压区的毛毯、压毯和纸幅都以一相同的速度通过该辊筒。

该辊筒是由重壁金属圆筒构成，典型的这种圆筒的厚度为几英寸。一感应加热器对该加长的压区的上游的辊筒表面进行加热。如果对轴筒与纸幅之间的热传导进行分析就会观察到，只有辊筒的最外部经历着一种脉动温度。如果辊筒表面被感应加热到华氏450°，则整个辊筒的内部也将达到一平均温度450°F。

与纸幅接触的辊筒表面温度可能降至200°F或300°F。但这种温度脉动仅发生在辊筒顶部十分之一至十分之三英寸内。因此，该辊筒的有效传导部分只是一薄的外环。在普通的辊筒中，增加热传导的方法只能是提高辊筒温度、增加压区长度或减小纸幅速度。由于这三种途径都需要增加成本并都有缺点，因此本发明通过制造辊筒时使其带有一厚度精确计算的铜层来增加其热扩散率，从而增大辊筒与纸幅之间的热传导。

本发明的一个目的是提供一种可增大向被加热的纸幅热传导的脉动干燥器辊筒。

本发明的另一个目的是提供一种用于一压光机的辊筒，它以一给定的辊筒表面温度向一纸幅提供增大的热传导。

本发明的一个进一步的目的是提供一种用于一种需要较短的干燥部的造纸机的干燥部的辊筒。

本发明的一个更进一步的目的是提供一个用于一脉动干燥器的辊筒，其减少了纸幅表面纤维的剥离。

本发明的一个更进一步的目的是提供一种用于一脉动干燥器的辊筒，其减少了辊筒头应力。

从下面结合附图对本发明所作的详细描述中可以清楚地看出本发明的进一步的目的、特征和优点。

图1是一简图形式的大面积长压区或加长了的压区型的，采用了本发明的双层辊筒的造纸机的剖面图。

图2是一简图形式的大面积长压区或加长了的压区型的，采用一拉紧了的加长压区毛毯并采用图1所示辊筒的造纸机的剖面图。

图3为在图1所示的辊筒的表面的不同深度处温度对时间的曲线图。

图4是一简图形式的采用了本发明的双层辊筒的一压光机的剖面图。

具体参考图1-4，其中相同的标号表示类似的部件。图1示出了一个脉动干燥器20。该脉动干燥器20包括一与一弧面成形板24形成一压区26的压辊22，弧面成形板24上朝向辊筒22的面为一凹面，并且安装成使其压向辊筒22。在辊筒22和弧面成形板24之间形成压区26。在一段延长的时间里纸幅28穿过压区26受到一挤压力。一压毯32在纸幅28下运行，一环形带30在24之上压毯32之下穿过压区。

在弧面成形板24和环形带30之间加入油，在环形带30与弧面成形板24之间构成一流体液动油楔(fluid wedge)。该油楔向纸幅传递压力，同时润滑纸幅28通过压区26的运动。压毯32在纸幅28下面环形带30的上面穿过压区26。纸幅28、压毯32和环形带30以及辊筒22配合着，从而以同样的速度被驱动。这样，纸幅28不会受到显著的剪切力，因为在纸幅28和压毯32的平面上以及压辊22的表面34上都没有相对运动。因此纸幅28在穿过加长的压区26时受到的基本上是压力。该压力的作用是使纸幅与压辊22的表面34紧密接触。

纸幅28与压辊表面34在压力下的紧密接触使辊筒22的表面34与纸幅28能够迅速进行热交换。辊筒22与纸幅28之间的迅速热传导产生了一个未完全被理解的干燥机理，该干燥机理是该脉动干燥器的特点。纸幅的迅速加热使纸幅中所含的一些水蒸发。从纸幅中的水中产生的蒸汽约束在辊筒22的表面34与纸幅28之间。蒸汽逃逸的唯一途径的通过纸幅28进入压毯32。蒸汽从纸幅28的上表面向下进入压毯32的向下快速运动具有将含在纸幅28中的水吹入毛毯32中的作用。这一过程，即脉动干燥导致了水分从纸幅28中迅速排出。

由于辊筒22的结构，脉动干燥器20的压辊22提高了普通脉动干燥器的效率。辊筒22有一个由普通的钢合金构成的金属基壳38。该基壳38被一由一种高热扩散率的材料(例如铜)构成的外壳40覆盖。应该注意，该辊筒在图中并非按精确比例示出，为了说明方便夸大了基壳与外壳的相对厚度。外壳40紧密地连接于基壳38的外表面42。金属基壳38形成外壳40的结构支撑。增加了的外部铜层的热扩散率可以使辊筒22和纸幅28之间的有效的热传导加倍。典型的脉动干燥器包括一个压区，在压区中压辊表面温度超过200-300°F，最好在450-550°F。典型的脉动干燥器可采用一加长的压区，用一弧面成形板将一不透水毛毯压在一感应加热的辊筒上。当湿纸幅通过压区时，表面高温迅速对其加热并软化纸纤维。这大大地强化了水的排出，并使纸张产生强度。

采用提高热扩散率的薄外层40来提高热传导能力，使得脉动干燥器可以根据所要获得的特定的有益效果来设计。首先，辊筒22的表面温度可以被降低而仍能提供同样程度的加热。这克服了与壳体高温有关的若干问题。高温可引起压毛毯焦灼，纸面纤维剥离，辊筒头应力过大及轴承过热。其次，可向纸幅提供更多的热量，以便排出更多水分。第三，可以提高纸幅28的速度，同时保持恒定输入和干燥效果。在实际的最佳设计中，采用高扩散率外壳压辊22可将所有的三个优点，即较低的压辊温度、较高的运行速度和纸幅28的更完全的干燥结合起来。

图1是沿纸纸幅28运动的方向截取的采用了改进的压辊22的一脉动干燥器20的剖面图。精通造纸行业的人知道，纸幅28在机器横向上的宽度通常在一百至四百英寸之间，脉动干燥器的元件，例如辊筒22通常要长一些，这是某些功能的需要。

环形带30及其支架44为普通的，在美国专利US4,673,461(Ro-erig等)中更详细地描述过。环形带是一条连续环，它具有一比压辊22大的机器横向宽度，从而环形带端部(未示出)可被密封在一个圆形封闭器(未出示)中，这样就将压区润滑油保持在密封的环形带30内。在环形带30内有一个静止梁33。该梁通过一个液压活塞腔35可调地支撑弧面成形板24，一活塞37定位在腔室35中。弧面成形板可转动地支撑于一滚柱销39上，该滚柱销卧在弧面成形板24中的一朝下的槽和活塞37上的一朝上的槽中。活塞被其下面的腔室35中的流体压力向上压，腔室的形状为一长槽，可滑动地承接活塞，并在弧面成形板24下延伸至机器的全宽。环形带30由弯曲的侧导轨41和43、上导轨45和47及下导轨49引导。这些导轨可调节地安装在梁33上，作用是在启动时稳定环形带30。在正常运转中如果出现波动或不稳定，环形带30也由导轨来稳定。

环形带30一旦进入运行速度，除了在穿过弧面成形板24与辊22之间的压区26那一段，离心力使其呈自然圆形。因此，速度起来时离心力往往将带保持在离开导轨41、43、45、47和49一小段距离。

压毯32支撑在一送入辊46和一压毯送出辊46上。典型的输入压毯辊46和输出辊48的直径为两英尺，而对应的压辊的直径为五英尺。辊46和48的作用是将压毯带到使其穿过脉动干燥器20的压区26的输入位置。压毯32离开送出辊48后由一毛毯干燥器(未示出)处理，毛毯干燥器将水和过多的水汽从毛毯32中排出，然后毛毯才经送入辊46返回重新使用。

图1中所示的压辊22使用了一个具有一非旋转中高支撑梁52的液压中高控制机构50。该中高支撑梁带有一向活塞腔室56供油，以推动活塞58顶住金属基壳38的内表面60的供油孔54。沿中心梁或轴50被隔开的活塞58的作用是在压辊22和弧面成形板24之间提供一恒定的压力。图1中简略示出了一感应加热器62。其带有一通以高频电流的线圈64。该感应加热器62是普通类型的，它应用高频交变电流产生震荡磁场，从而在表面40和辊筒22中产生涡电流。该感应电流在表面40中引起电阻加热，从而将其加热到所需温度。

从热传导的观点讲，壳体40似乎是“半无限板”(Semi-in-finite plate)。这是因为辊筒的某一片段只有很少的时间处于压区中。通过外部感应加热壳体40，使整个辊筒以从内部60到外部34均匀的温度运行，但在一薄外层上，温度是周期性波动的。该外层的有效深度可以按下式估算： $X=4\sqrt{\frac{\mathrm{aL}}{S}}$

式中：

X＝其中经历温度周期变化的层的深度，单位ft

S＝压辊的表面速度，单位ft/hr

L＝压区长度，单位ft

a＝外表面的热扩散率，单位ft²/hr

这种深度估算是在假设该表面经历阶跃温度变化的前提下进行的。事实上这种变化并非这样显著，因此上述估算只是大面上的。

图3是一曲线图，表示在辊筒表面上相继深入深度的三点上温度随时间的波动。图3中垂直轴为温度，水平轴为时间。最上面的曲线66表示辊筒表面温度随时间的变化。由于压轴22的直径大约为5英尺，其周长大约为16英尺。图1所示的压区26长10英寸，其结果是它旋转时间的大约百分之五暴露于纸幅28。上曲线66具有一重复的锯齿波形状68，其表示辊筒22旋转一周的表面温度。

在图3的曲线上，取温度突然下降的初始点70，它表示辊筒22的表面34与纸幅28接触，在图3的尺度上，全部纸幅接触时间为波长68的百分之五，该表面温度下降基本上是瞬时的。然后，辊筒22的表面34保持着纸幅28在通过与辊筒接触而被加热时的温度。

当该表面上的一点从压区中出来时，由于热量从辊筒内部传向该低温表面，该点的温度72逐渐升高。最后，当该辊筒表面经过感应加热器62时，在点74处温度急剧上升。然后温度保持恒定，直到在70处再次与纸幅28接触。

第二曲线75表示距辊筒22的表面34一定深度的任一点上的温度曲线。第二曲线75的波长76与表面温度曲线66的波长70相同。然而，由于曲线75所表示的点离表面有点距离，温度的变化不是那么陡峭。

第三曲线78的波长80与波长76，68相同，并受辊筒22的转动速度影响。这条曲线代表比轴线75离辊筒表面更深的一点，示出了在辊筒内的更深处由于周期性地与纸幅接触及被感应加热器62加热所引起的温度变化是如何逐渐减弱的。

第四曲线78示出了一温度随时间而恒定不变的情形。它代表按照上式计算的已无温度波动的大致的深度。它也是材料的热扩散率对于调节辊筒22与纸幅28之间的热传导不再重要的深度。

热扩散(a)定义如下： $a=\frac{k}{\mathrm{pc}}$

式中：

a＝热扩散率

k＝热传导率

c＝比热

p＝密度

合金铸铁壳热扩散率仅为大约0.6-0.7ft²/hr，而铝的热扩散率为3.3，铜大约为4.4。

表1

热扩散率(ft2/hr.)	压区长(英寸)	纸幅速度(Ft./min.)	有效深度(英寸)
				0.7	10	3,000	0.086
2	10	3,000	0.146
				3	10	3,000	0.179
4	10	3,000	0.206
				0.7	1	3,000	0.027
2	1	3,000	0.046
				3	1	3,000	0.060
4	1	3,000	0.065
				0.7	10	6,000	0.061
2	10	6,000	0.103
				3	10	6,000	0.126
4	10	6,000	0.146

参考表1，栏1中有不同的扩散率值；0.7大致对应于构成压辊的一般材料。热扩散率3对应于铝，热扩散率4对应于铜。

在表1中列出了两种常用的压区长度，以英寸为单位，10对应于典型的脉动干燥器的加长压区，1英寸对应于如图4所示的典型的压光机的应用。列出的两种纸幅速度以每分钟英尺为单位。每分钟三千英尺为当今造纸机的典型速度。每分钟六千英尺大致为现今工业界所讨论的纸速的上限范围。

从表1看出，综合热扩散率、压区长度和纸幅速度，外表面壳体40的大致的径向最大厚度只需大约十分之二英寸厚，如表中所示。结合图3，表1也说明了压辊22的双层结构。

体积比热，即单位体积的热能量，对于很大范围内的金属来说大致上是很接近的，因为低密度金属通常具有高比热，高密度金属虽然比热低，但单位体积内却有更多的材料。因此，经受周期加热的材料的体积是在辊筒22与纸幅28周期接触的过程中辊筒22提供给纸幅的全部加热量的一个很好的标志。

看图3时应理解，当图1所示的有效深度翻倍时，与曲线75、78和82对应的点的深度也加倍。因此，从有效深度为千分之86英寸的一种合金钢辊筒到有效深度为千分之207英寸的铜，意味着超过两倍的材料体积经受着周期性的温度波动。从而在一特定的循环中热流量大约高出一倍。

从表1中还可以发现，当压区长度减小时有效深度也减小。因此，如图4所示，在一压区76在0.5-1.5英寸范围内的压光机中，非常薄的高导热外壳78对于显著地增加热传导是有效的。

压辊22通过用一冷模离心铸造铁合金制成。用一冷金属壳体离心铸造通常导致一个具有高表面硬度和内部塑性的辊筒。高热扩散性材料(例如铜或铝)的外壳最好通过融溶金属的表面喷涂来喷涂在外表面42上。典型的金属喷涂技术包括对该表面喷砂以形成一个所喷涂的金属将粘附其上的表面，通过电弧或等离子体来加热一段所需金属的金属丝，并将该加热熔化的金属喷射到金属基壳38的表面42上。通常一边转动基壳38一边进行金属喷涂操作，涂覆上连续的喷涂金属层，直到达到所需的厚度。然后对辊筒进行表面精加工，来提供脉动干燥器的压辊或压光机中的压光辊所需的表面光滑度。

形成外壳的一种可能的方法包括，首先离心铸造一薄外层，可以通过将融溶金属喷入一冷却了的离心模中，然后将钢基壳42铸在外壳40上。该方法需防止在外壳40上形成一氧化层，从而能在外壳40和基壳34之间产生分子连接。

其它可能的方法包括在其壳38的表面42上进行化学或电沉积。在化学沉积中，重要的是要避免所沉积金属中的气孔。另一种可能的方法，特别是用于例如压光机的非常薄的层，可以采用气相沉积。

图2示出了一种替代的脉动干燥器120，其具有一压辊122，并在弧面成形板124和辊筒122的表面134之间形成一加长压区126。脉动干燥器120中带有一不透水的加长压区毛毯130。弧面成形板124面对辊筒的一面为凹面，并安装成使其压向辊筒122。压区126使从其中穿过的纸幅128在一延长的时间内受到一挤压压力。压区毛毯130在弧面成形板124和辊筒122之间穿过该压区。

在弧面成形板和毛毯130之间供入油。该油使毛毯130和弧面成形板124之间构成一液动油楔。该油楔向纸幅传送压力，同时润滑毛毯通过压区126的运动。一压毯132在纸幅128下和毛毯130上穿过压区126。纸幅128、压毯132和毛毯130以及辊筒122通过摩擦力彼此接合，以相同的速度驱动。因此，因为在纸幅128和压毯132的平面与压辊122的面134之间没有相对运动，纸幅128不受显著的剪切作用。这样，纸幅128在通过加长压区126时主要受到压力。该压力的作用是使纸幅与压辊122的表面134紧密接触。

以一种与干燥器20相似的方法，脉动干燥器120中的压辊122提高了普通脉动干燥器的效率。辊筒122有一由通常的钢合金构成的金属基壳138。该基壳138上覆盖一层由一种高热扩散率的材料构成的外壳140。外壳140紧密地接合于基壳138的外表面142。金属基壳138形成了外壳140的结构支撑。

采用普通的毛毯130和其支撑44。毛毯130为一连续的环。其机器横向上的宽度比压辊122大，因此毛毯的边缘(未示出)超出纸幅128的边缘。一静止梁133在环带130和弧面成形板124之下。该梁通过一液压活塞腔室135可调地支承弧面成形板124，液压活塞腔室135中设有一活塞137。活塞137由其下面腔室135中的流体压力向上压，该腔室为一长槽形，可滑动地承接活塞，并在弧面成形板124下沿机器全宽延伸。环带130由上导辊141和143、下导辊145和147及拉伸辊149构成的装置引导。拉伸辊149可调地安装以改变毛毯130中的张力。

压毯132支承在一输入辊146和一压毯输出辊148上。典型的压毯输入辊146和输出辊148的直径为2英尺，而相应的压辊直径是5英尺。辊146、148的作用是将压毛毯132带到穿过脉动干燥器120的压区126的供入位置。压毯132在离开输出辊148以后由一毛毯干燥器(未示出)处理，毛毯干燥器将水和过多的水汽从毛毯132中排出，然后毛毯才经输入辊146返回重新使用。

图2中没有示出压辊122采用液压中高控制机构，而是使压辊122的形状为中间直径大，轴向呈锥形。使用中高辊122的缺点是在辊筒122和弧面成形板124之间只能形成一种等级的压力。因此，如果需要某一个范围内的干燥压力，则希望采用一种活的中高。图2中简要示出了一感应加热器162。它具有一通以高频电流的线圈164。感应加热器162实质为普通类型的。它采用由高频交变电流产生的震荡磁场，在辊筒122的面141上形成涡电流。感应电流在表面134中产生电阻加热，使其达到所需温度。

图4示出了在一压光机84中采用具有一高热扩散率外壳87的辊筒86。压光机用来对纸幅82进行表面光泽修饰。

图4图示出一机组或“机上”压光机84。该压光机包括一由压光辊86、88、90和92构成的压光机组。压光机通常带有在硬辊之间的一硬压区，或者一软压区，在软压区中硬辊86、90与由弹力纤维构成的软辊88、92交错排列，压光机的结构为普通类型的。曲型的软压区压光机的压区94长度为0.5-1.5英寸。压光辊86可以红外加热，也可感应加热。当采用一具有一金属基壳96和一高热扩散率的外壳87的压光辊时，在压光辊86与纸幅98之间的热传导得以改进，从而增大了压光机84的效率。

如表1所示，由于具有较短的压区长度，压光机需要较薄的高扩散率壳体，大约为60/1000英寸。外壳的相对薄的径向厚度使压光辊的成形更适合于化学膜沉积。这种相对薄的膜还意味着可以使用非金属的高热传导率的涂层，例如金刚石，可以对压光辊涂复，例如气相沉积金刚石材料。

应该理解，随着纸幅速度增加，高热扩散率外壳的厚度减少。

还应理解，上面的等式所提供并在表1中说明了的有效深度给出的是辊筒材料热传导的最大有效深度，采用比最大有效深度小的深度也可增加辊筒22的热传导能力。

还应理解，上述压区长度、辊筒直径和辊筒温度只是举例说明，其它温度范围、辊筒尺寸和压区长度也可有利地用于本发明的辊筒22。

还应理解，在一中高支撑机构被示出和说明的地方，辊筒可以有一机加工的中高面，在该中高面上沉积或成形一高热扩散率的薄外壳。

还应理解，其中的铜和铝这类材料的热扩散率为3或更高，在某些情况下，取热扩散率为1左右可能实际些。

应理解，本发明不应被这里图示和描述的特定的结构和部件的配置所限定，本发明包括在其权利要求书的范围内所作的改进形式。

Claims (10)

1、一种造纸机中用于干燥纸幅的被加热的辊筒(22)，包括：

一金属基壳(38)，该金属基壳(38)由一高强度低热扩散率的第一金属构成，该基壳(38)限定了一个具有一定长度和半径并具有一圆柱表面的圆筒，该基壳有一沿径向的第一厚度；

一第二金属的外壳(40)，该外壳(40)覆盖在基壳(38)上并由基壳(38)支撑，该第二金属具有比所述第一金属高的热扩散率，外壳(40)的径向厚度比基壳(38)的径向的厚度小，从而基壳(38)承担对机械负载的支持，而外壳(40)提供从其中透过的改进了的热传导。

2、如权利要求1所述的辊筒，其特征在于：外壳(40)的径向厚度小于0.3英寸。

3、如权利要求1所述的辊筒，其特征在于：外壳(40)的径向厚度小于0.1英寸。

4、如权利要求1所述的辊筒，其特征在于：所述第一金属为钢合金，而该第二金属选自包括铝和铜的一组金属。

5、如权利要求1所述的辊筒，其特征在于：该外壳(40)通过在基壳上金属喷涂第二金属而制成。

6、一种纸幅处理方法，包括如下步骤：

以表面速度S ft/hr在一第一方向上使一纸幅通过一造纸机；

使该纸幅通过在一配合元件和一辊筒的表面之间形成的压区，该压区有一在第一方向上以英尺为单位的长度L；

加热辊筒表面，以便当纸幅通过所述辊筒和所述配合元件之间的压区时对其加热，其中所述辊筒有一高强度的内基壳和一具有热扩散率大于1平方英尺每小时的外壳，高扩散率层的径向厚度X以英尺为单位，X的值由下式确定： $X=4\sqrt{\frac{\mathrm{aL}}{s}}$

7、一种用于在造纸机上处理纸幅的被加热的辊筒，包括：

一基壳(38)，由一种高强度低热扩散率的第一材料构成，该基壳限定了一具有一内径和一外径并有一圆柱表面的圆筒；

一外壳(40)，由一种第二材料构成，覆盖并支撑在基壳上，该第二材料选择为具有比第一材料高的热扩散率，外壳有一内径和一外径，外壳的内径和外径之差小于基壳的内径和外径之差，从而基壳提供机械负载的支撑而外壳提供向与其压接合的纸幅的热传导。

8、如权利要求7所述的辊筒，其特征在于：外壳的外径与内径之差小于0.3英寸。

9、如权利要求7所述的辊筒，其特征在于：第一材料为钢合金而第二材料选自包括铝和铜的一组材料。

10、如权利要求7所述的辊筒，其特征在于：该外壳由在基壳上堆集的第二金属的金属喷涂物而形成。

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