DE1408936A1

DE1408936A1 - Oven conveyor element

Info

Publication number: DE1408936A1
Application number: DE19601408936
Authority: DE
Inventors: English Ray H; Ornitz Martin N
Original assignee: Blaw Knox Co
Current assignee: Blaw Knox Co
Priority date: 1960-06-02
Filing date: 1960-06-02
Publication date: 1968-10-17

Description

Ofenförderelement. Die Erfindung betrifft ein Ofenförderelement, insbesondere Ofenförderwalzen, über welche ein Metallband geführt und durch einen Heizofen vorgeschoben wird.Furnace conveyor element. The invention relates to an oven conveyor element, in particular Oven conveyor rollers, over which a metal belt is guided and advanced through a heating oven will.

Die Erfindung wird insbesondere am Beispiel einer Ofenförderwalze beschrieben, mit der ein Stah and durch einen Glühofen geführt wird. In der Metallbearbeitungstechnik ist es allgemein bekannt, daB Schwierigkeiten infolge der Ansammlung von Abscheidungen des Materials vom Metallband auf dem metallischen Förderer im Heizofen auftreten, wobei der metallische Förderer z.B. aus metallischen Förderelementen bestehen kann, die zum Ausglühen eines Bandes verwendet werden, während dieses Band über oder um die Walzen geführt wird. Die Schwierigkeit wird besonders groß, wenn hoch siliziumhaltige Stähle und andere Stähle behandelt werden sollen, die eine hohe Behandlungs- oder Glühtemperatur benötigen. Auf diese Schwierigkeit scheinen mehrere Faktoren Einflüß zu haben, einschließlich der Spannung des Bandes, seiner Zusammensetzung, der Temperatur der Ofenatmosphäre sowie der Eigenschaften der Walzenoberfläche. Verschiedene Versuche zur Lösung dieses Problems wurden bereits angestellt, so wurde z.Bo die Oberfläche mit verschiedenen Materialien überzogen, die gegen eine Bildung von Abscheidungen beständig waren. Die bisher vorgeschlagenen Überzüge wurden jedoch brüchig, wenn die Temperatur im Ofen wesentlich verändert Wurde, insbesondere, wenn der Ofen zwischen zwei Arbeitsgängen abgekühlt wurde. Die Schwierigkeit, daß die Überzüge brüchig Werden, ist in manchen Fällen ebenso unangenehm wie die ur- sprüngliche Schwierigkeit, daß sich Ausscheidungen bilden.The invention is described in particular using the example of a furnace conveyor roller with which a steel is passed through an annealing furnace. In the metal processing art, it is generally known that difficulties arise due to the accumulation of deposits of material from the metal strip on the metal conveyor in the heating furnace, wherein the metal conveyor, for example, may consist of metallic conveyor elements that are used for the sterilization of a belt, while this band over or around the rollers. The difficulty becomes particularly great when high-silicon steels and other steels that require a high treatment or annealing temperature are to be treated. Several factors appear to influence this difficulty, including the tension of the belt, its composition, the temperature of the furnace atmosphere, and the properties of the roll surface. Various attempts to solve this problem have already been made, for example the surface has been coated with various materials that are resistant to the formation of deposits. However, the coatings proposed heretofore became brittle when the temperature in the oven changed significantly Has been, especially when the oven is between two passes has been cooled. The difficulty is that the coatings are brittle, is as unpleasant as the originally nal difficulty in some cases that form precipitates.

Gemäß der Erfindung ist ein Förderelement oder derglo vorgesehen, durch welches die beiden Schwierigkeiten der Ausbildung von Ausscheidungen an der Oberfläche sowie der Gefahr des Brüchigwerdens dadurch beseitigt werden, daß ein Metallbaukörper vorgesehen wird, der eine 'in das Behandlungsgut eingreifende Oberfläche aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd aufweist. Vorzugsweise besteht der Körper der Walze aus Metall, wozu eine warmfeste Legierung bekannter Zusammensetzu#g verwendet werden kann. Es wurde festgestellt, daß das für die das Behandlungsgut berührende Oberfläche-verwendete Zirkoniumoxyd stabilisiert werden muß, was zoB. mit Kalziumoxyd oder mit einem gleichwertigen Stabilisierungsmittel erfolgen kann. Nichtstabilisiertes Zirkoniumoxyd erwies sich als nicht zufriedenstellend und zeigt die oben erwähnte Erscheinung des Brüchigwerdens. Die Metallwalze wird vorzugsweise mit einem Überzug oder Film aus Chromnickel versehen., bevor der Überzug aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd aufgebracht wird. Es wurde festgestellt, d.aß durch die Zwischenschaltung des Chromnickelfilmes die Lebensdauer der Fläche aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd gegenüber einer Fläche aus Zirkoniumoxyd allein auf Walzen auf der Basis von Eisen vergrößert wird. Der Meta11-walzenkörper känn als Hohlkörper ausgebildet sein, wie er üblicherweise bei Förderwalzen verwendet wird, er kann jedoch auch in anderer Weise konstruiert sein.According to the invention, a conveyor element or derglo is provided, by which the two difficulties of the formation of excretions at the Surface and the risk of becoming brittle can be eliminated by having a Metal structural body is provided, the one 'engaging in the material to be treated surface made of stabilized zirconium oxide. Preferably the body consists of the roller made of metal, for which a heat-resistant alloy of known composition is used can. It was found that this was used for the surface in contact with the material to be treated Zirconium oxide must be stabilized, which zoB. with calcium oxide or an equivalent Stabilizing agent can be done. Unstabilized zirconia turned out to be unsatisfactory and shows the above-mentioned phenomenon of becoming fragile. The metal roller is preferably covered with a coating or film made of chrome-nickel. Before the coating of stabilized zirconium oxide is applied will. It was found that through the interposition of the chromium-nickel film the life of the stabilized zirconium oxide surface versus a surface from zirconium oxide alone is enlarged on iron-based rollers. Of the Meta11 roller bodies can be designed as hollow bodies, as is usually the case with Conveyor rollers is used, but it can also be constructed in other ways.

In der obigen Beschreibung wurde der Versuch gemacht, gewisse Schwierigkeiten aufzuzeigen, die bei den Ofenförderwalzen auftreten, sowie gewisse Ziele, Zwecke und Vorteile der Erfindung zu erläutern. Andere Einzelheiten, Zwecke, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung klar werden, in der eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung beschrieben wird.In the above description an attempt has been made to overcome certain difficulties to show that occur in the furnace conveyor rollers, as well as certain goals, purposes and to explain advantages of the invention. Other details, purposes, goals, and Advantages of the invention will become clear from the following description in which an example embodiment of the invention with reference to the accompanying drawing is described.

Fig. 1 zeigt eine Warmbehandlungskammer in schematischer 2 Ansicht, und man sieht aus dieser Ansicht, wie ein hohes Band auf den gemäß der Erfindung ausgebildeten Ofenförderwalzen gelagert ist.Fig. 1 shows a heat treatment chamber in a schematic 2 view, and you can see from this view how a high tape on the according to the invention trained furnace conveyor rollers is mounted.

Fig. 2 ist eine zum Teil im Schnitt dargestellte Ansicht einer Ofenförderwalze. Fig. 3 zeigt in einer perspektivischen Ansicht die Ofenförderwalze der Zig. 2, wobei die mit dem Behandlungsgut in Berührung kommende Oberfläche mit stabilisiertem Zirkoniumoayd besprüht ist.Figure 2 is a partially sectioned view of an oven conveyor roller. Fig. 3 shows the furnace conveyor roller of the Zig in a perspective view. 2, where the surface that comes into contact with the item to be treated with stabilized zirconium oxide is sprayed.

Fig. 4 ist ein vergrößerter, schematischer Teilschnitt 'eines Teils des Walzenkörpers der Walze der Fig. 2.Fig. 4 is an enlarged, schematic partial section of a part of the roller body of the roller of FIG. 2.

In der Zeichnung ist eine Ofenkammer 10 dargestellt, durch die ein Band i1@gezogen werden kann: Das Band-ist über eine Reihe von Walzen 12 am obeaien Ende des Ofens geführt und läuft andererseits über Walzen 12, die im unteren Teil des Ofens angebracht sind. Es ist wünschenswert, daß die Walzen gleichmäßig ausgebildet sind. Die Walzen 12 können angetrieben werden oder sie können als lose Walzen durch 'das durch die Kammer 10 geführte Band gedreht werden. Die Kammer 10 wird innen durch -ein geeignetes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Heizverfahren erwärmt.In the drawing, a furnace chamber 10 is shown, through which a Belt i1 @ can be pulled: The belt is over a series of rollers 12 on the obeaien Out at the end of the furnace and on the other hand runs over rollers 12, which are in the lower part of the furnace are attached. It is desirable that the rollers are uniform are. The rollers 12 can be driven or they can be used as loose rollers 'the tape guided through the chamber 10 can be rotated. The chamber 10 is inside -heated by a suitable heating method not shown in the drawing.

Insbesondere aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, daß die Ofenförderwalze 12 einen Metallkörper 13"enthält, der aus einer Trommel 14, aus zwei Wellen 15 und aus zwei Absehlußplatten 16 besteht. Die Wellen 15 sind mit wärmeisolierendem Material 17 gefüllt. Die Trommel 1¢ und die Wellenenden 15 und die Verschlußplatten 16 können aus einer geeigneten Legierung bestehen, wie sie zur Herstellung derartiger Ofenförderelemente angewendet wird. Vorzugsweise wird eine 25-12-Eisenlegierung verwendet, Die Trommel 14 trägt einen dünnen Film 18@aus Chromnickel, der auf ihre Außenfläche aufgebracht ist. Dieser Film kann durch übliche Mittel aufgebracht, z.B. aufgespritzt werden. Der mit dem Behandlungsgut in Berührung kommende Überzug 2ƒ aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd wird dann auf das Chromnickel aufgebracht. Auch dieser Überzug kann mit irgendeinem bekannten Verfahren aufgebracht werden, riit dem man eine zusammengeschmolzene Fläche erhält. Beispielsweise kann das stabilisierte Zirkoniumoxyd durch ein Spritzen bei hoher Temperatur aufgebracht werden( und dazu ist eine Metallspritzpistole 19V vorgesehen, durch welche das stabilisierte Zirkoniumoxyd geschmolzen und aufgespritzt wird.In particular from Figures 2 and 3 it can be seen that that the furnace conveyor roller 12 contains a metal body 13 "which consists of a drum 14, two shafts 15 and two closure plates 16. The shafts 15 are filled with heat-insulating material 17. The drum 1 [and the shaft ends 15 and the closure plates 16 can a suitable alloy such as that used in the manufacture of such furnace conveyor elements. Preferably, a 25-12 iron alloy is used. The drum 14 carries a thin film 18 @ of nickel chromium applied to its outer surface The coating 2ƒ of stabilized zirconium oxide, which comes into contact with the material to be treated, is then applied to the chromium-nickel a spray applied at high temperature who den ( and for this purpose a metal spray gun 19V is provided, through which the stabilized zirconium oxide is melted and sprayed on.

Die Wellenenden 15 haben zylindrische Teile 21, die in die Enden der Trommel 14'eingepaßt sind, ferner kegelförmige Teile 22, zylindrische Stirnteile 23"und Drehzapfen 24, die in üblicher Weise drehbar gelagert werden können.The shaft ends 15 have cylindrical parts 21 which are in the ends of the Drum 14 'are fitted, furthermore conical parts 22, cylindrical end parts 23 "and pivot pin 24, which can be rotatably mounted in the usual way.

Die Enden der Trommel 14 sind durch Schweißnähte 25 an den Enden der Wellenenden 15 befestigt. Die Abschlußplatten 17 sind durch Schweißnähte 26@an den Wellenenden 15 befestigt. Die.aberfläche 20 aus stabilisiertem Z%koniumoxyd bildet die mit dem Behandlungsgut in Berührung kommende Fläche der Walze und stellt den einzigen Teil der Walze dar, der das Band berührt, das über die Walze geführt wird. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Walze sind am besten aus dem folgenden Beispiel ersichtlich.The ends of the drum 14 are attached to the ends of the shaft ends 15 by welds 25. The end plates 17 are attached to the shaft ends 15 by weld seams 26 @. Die.aberfläche 20 forms from stabilized Z% conium oxide the surface of the roller that comes into contact with the material to be treated and represents the only part of the roller that touches the belt that is guided over the roller. The advantages of the roller according to the invention are best seen in the following example.

Bin Eisenwalzenkörper mit einem Gehalt von 25 % Nickel und 12 % Chrom wurde über die Hälfte seiner Länge mit einem Film. aus 80-20 Chromnickel (80;a Chrom und 20 % Nickel) besprüht. Ein Überzug aus stabilisiertem Zirkoniumogyd (Zirkoniumogyd, stabilisiert mit 0a0) wurde auf ein Drittel der mit Chromnickel überzogenen Länge aufgebracht. Ein Überzug aus Aluminiumoxyd wurde auf ein weiteres Drittel der mit Chromnickel überzogenen hänge aufgebracht und ein Überzug aus Zirkoniumsilikat wurde auf das restliche Drittel der mit Chromnickel überzogenen Länged aufgebracht. Gleiche Überzüge aus stabilisiertem Zirkoniumozyd, Aluginiumogyd und Zirkoniumsilikat wurden auf die Teile der Walze aufgebracht, die nicht mit Chromnickel überzogen waren. Die Walze wurde dann periodischen Temperaturänderungen ausgesetzt, wie sie heim Erwärmen und Abkühlen in einem Bandbehandlungsofen auftreten. Nach der ersten Periode splitterte das Aluminiumoxyd sowohl von den mit Chromnickel überzogenen Flächen als auch von den nichtüberzogenen Flächen so stark ab, daß es für weitere Tierwendung unbrauchbar war. Das Zirkoniumsij(likat zeigte Zeichen von Absplitterung in beiden Fällen, jedoch konnte es noch weiter verwendet werden. Nach der zweiten Periode blieben nur das stabilisierte Zirkoniumoxyd auf dem Ohromnickelfilm intakt. Nach fünf Perioden waren sämtliche Überzüge abgesplittert mit Ausnahme des stabilisierte* Zirkoniumoxyds, das noch nicht beeinträchtigt war. Eine weitere Walze aus einer Legierung auf der Nickelbasis, die 48 1/2 ;b Nickel, 28 ä Chrom und 15 1/2 a Eisen und 5 % 'Wolfram enthielt, wurde direkt mit stabilisiertem Zirkoniumoxyd über die Hälfte ihrer Länge und mit Aluminiumoxyd über die andere Hälfte ihrer Länge überzogen. Die Walze wurde dann periodisch erwärmt und abgekühlt. Auch hier splitterte das Aluminiumoxyd so stark ab, daß es nach der ersten Periode bereits für eine weitere Verwendung unbrauchbar war, während das stabilisierte Zirkoniumoxyd auch nach fünf Perioden noch nicht beeinträchtigt wurde. Aus den obigen Beispielen ergibt sich, daß die mit dem Behandlungsgut in Berührung kommenden Oberflächen von Förderwalzen,. die bisher bekannten Erscheinungen des Brüchigwerdens und Absplitterns nicht zeigen, wenn sie aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd bestehen. Der Überzug aus stabilisiertem Zirkoniumoxyd muß auf den Walzenkörper in richtiger Zusammensetzung und mit den richtigen physikalischen Eigenschaften für die Temperatur aufgebracht werden, die in dem speziellen Ofen herrscht.An iron roller body containing 25% nickel and 12% chromium was covered over half its length with a film. Sprayed from 80-20 chromium-nickel (80; a chromium and 20% nickel). A coating of stabilized zirconium yogy (zirconium yogy, stabilized with 0a0) was applied over a third of the length covered with chromium-nickel. A coating of alumina was applied to another third of the nickel-chromium coated slope and a zirconium silicate coating was applied to the remaining third of the nickel-chromium coated length. Similar coatings of stabilized zirconium ozone, aluminum oxide and zirconium silicate were applied to the parts of the roller that were not coated with chrome-nickel. The roll was then subjected to periodic temperature changes such as those encountered during heating and cooling in a strip treating furnace. After the first period, the aluminum oxide splintered off both from the surfaces coated with chromium nickel and from the uncoated surfaces to such an extent that it did was useless for further animal turning. The zirconium i (likat showed signs of chipping in both cases, but could still be used. After the second period, only the stabilized zirconia on the ear nickel film remained intact. After five periods, all of the coatings had flaked off with the exception of the stabilized zirconium oxide, which had not yet been affected. Another roller, made of a nickel-based alloy containing 48 1/2; b nickel, 28 a chromium and 15 1/2 a iron and 5% tungsten, was coated directly with stabilized zirconium oxide over half its length and with aluminum oxide over covered the other half of its length. The roller was then heated and cooled periodically. Here, too, the aluminum oxide splintered off so severely that after the first period it was unusable for further use, while the stabilized zirconium oxide was not impaired even after five periods. From the above examples it can be seen that the surfaces of conveyor rollers that come into contact with the material to be treated. do not show the previously known phenomena of becoming brittle and splintering when they consist of stabilized zirconium oxide. The stabilized zirconia coating must be applied to the roller body in the correct composition and with the correct physical properties for the temperature in the particular furnace.

Der Überzug aus Zirkoniumoxyd kann in manchen Fällen ohne Unterlage verwendet werden, wenn jedoch die Gefahr eines Absplitterns besteht, dann wird ein Ohromnickelfilm auf die Walzenoberfläche aufgebracht, bevor das stabiliserte Zirkoniumoxyd aufgetragen wird, wodurch Schwierigkeiten durch Absplittern beseitigiwerden. The zirconia coating can in some cases be used without a backing, but if there is a risk of chipping then an ear nickel film is applied to the roll surface before the stabilized zirconia is applied thereby eliminating chipping troubles.

Claims

P s. Tentan e pr ü eh e

1, furnace conveyor element, characterized by a to Support of the metal body and through an overstretch made of stabilized zirconia uao xyd, 9 dnroh which one kaemaade with the item to be treated Part of this body is covered and attached to it is. 2. Element according to Anpruah 1, characterized in that that the stabilized zirconium ozone, with the The part of the body that comes into contact with deactivated and merged with it. 3. 1: element according to claim 1 or 2! dadu »h identified shows that the one with the item to be treated in BerUhrugg coming metal body is a single metal body.

49 element according to one of the preceding AruprUohe, characterized by one from a Chronniakellegiernug existing image on the with the material to be treated in Ber uh uh u g coming part of these bodies that is tied to it, ee . # in the case of the überaug made of established zirconium monrd on da- Chraanickelfilm over the surface, with the item to be treated in contact surface the bodies .torgeeehea int

5th element according to claim 4, thereby,; eken @ seichnot, ate the ear nickel alloy forming the film by the cent- lichen from about 60 to 80; 4 Chr = ur "d about 40 to 20 #, hiekel needed e