NL1010971C2

NL1010971C2 - Bandgeleidingsinrichting met koelmiddelen.

Info

Publication number: NL1010971C2
Application number: NL1010971A
Authority: NL
Inventors: Leo Antonius Ruiter
Original assignee: Thermtec B V
Priority date: 1999-01-06
Filing date: 1999-01-06
Publication date: 2000-07-07
Also published as: ES2191486T5; EP1149178B1; EP1149178A1; CN1332808A; BR9916778A; KR20020001716A; US6471509B2; KR100645127B1; CN1120244C; ES2191486T3; EP1149178B2; DE69906386D1; JP2002534269A; DE69906386T3; AU3082300A; DE69906386T2; WO2000040766A1; US20020022206A1; ATE235568T1

Description

Korte aanduiding: Bandgeleidingsinrichting met koelmiddelen.

De uitvinding heeft betrekking op een bandgeleidingsinrichting volgens de aanhef van conclusie 1.

Bandgeleidingsinrichtingen zijn bekend, onder andere uit DE-C-34 01 792. Hierin wordt een bandgeleidingsinrich-5 ting beschreven die bestemd is voor het over draagrollen geleiden van heet metaalband tussen of in horizontale ovenkamers van een continue gloeioven. Het metaalband beweegt hierbij vrij doorhangend tussen twee of meer bandgeleidingsinrichtingen door de ovenkamers. Continue gloeiovens worden 10 bijvoorbeeld veelvuldig toegepast voor het oxiderend gloeien van roestvast staalband in een zogenaamde gloei- en beits-lijn. Deze ovens werken bij hoge temperaturen en hoge productiecapaciteiten. De bandgeleidingsinrichting in DE-C-34 01 792 omvat een rolvormige ondersteuningsconstructie die 15 draaibaar is opgenomen in een frame. In de rolvormige ondersteuningsconstructie zijn twee diametraal tegenover elkaar liggende cilindervormige hollingen uitgespaard waarin twee draagrollen vrij draaibaar zijn opgenomen. De rolvormige ondersteuningsconstructie bestaat in hoofdzaak uit een 20 massief lichaam met zich daar doorheen uitstrekkende koel-leidingen. Het massieve lichaam vormt een isolatiemiddel tegen de hoge temperaturen in de ovenkamer. Onderhoud aan de boven gelegen draagröY kan worden uitgevoerd door het over 180° verdraaien van de ondersteuningsconstructie.

25 Nadelig bij de bekende bandgeleidingsinrichting is dat de levensduur van de draagrollen beperkt is. De temperatuur van de in bedrijf zijnde draagrol waaroverheen het hete metaalband geleid wordt loopt hoog op, hetgeen een negatieve invloed op de levensduur van de draagrol heeft. Daarnaast 30 versterkt de hoog oplopende temperatuur een zogenaamd "pick-up" -verschijnsel , dat wil zeggen het zich vastzetten van kleine deeltjes op het loopvlak van de draagrol, hetgeen tot beschadigingen van het eroverheen geleide hete metaalband leidt. Teneinde een lagere temperatuur van de draagrol te 1 0 1 0° 7 1 - 2 - bereiken kan onder andere worden overgegaan op het aanbrengen van koelmiddelen binnenin de draagrollen. Bij zogenaamde vezelrollen, dat wil zeggen met vezelschijven beklede metalen draagrollen, is door de isolerende werking van het 5 vezelmateriaal de koelende werking echter beperkt. In de praktijk is gebleken dat het aldus koelen van de vezelrol door middel van inwendig gelegen koelleidingen een onvoldoende temperatuurverlaging van het loopvlak van de vezelrol geeft. Ook is het bekend om bij metalen draagrollen met een 10 metalen buitenmantel koelwater rechtstreeks langs de binnenzijde van de metalen buitenmantel te voeren. Dit brengt echter met zich mee dat het warmteverlies van dergelijke draagrollen zeer hoog is en dat met name bij dun te gloeien metaalband de lokale koeling op de buitenmantel van de 15 draagrol zodanig hoog is dat dit tot vervormingen van het metaalband kan leiden.

De uitvinding heeft tot doel de bovengenoemde nadelen te ondervangen en met name een bandgeleidingsinrichting te verschaffen waarvan draagrollen snel kunnen worden gewis-20 seld, terwijl tevens een zo lang mogelijke standtijd van de draagrollen wordt bereikt. In het bijzonder heeft de uitvinding tot doel een bandgeleidingsinrichting te verschaffen waarin ook met vezelschijven beklede metalen draagrollen kunnen worden toegepast. Dergelijke draagrollen worden bij 25 voorkeur toegepast voor het geleiden van dun koudgewalst metaalband dat zeer beschadigingsgevoelig is.

Deze doelen worden volgens de uitvinding bereikt door een bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 1. De bandgeleidingsinrichting omvat een in een frame gelagerde onder-30 steuningsconstructie die middels aandrijfmiddelen stapsge wijs kan worden verdraaid. In de verdraaibare ondersteu-ningsconstructie zijn ten minste twee draaibare en verwisselbare draagrollen aangebracht. De draagrollen zijn thermisch van elkaar geïsoleerd middels met de ondersteunings-35 constructie verbonden isolatiemiddelen. Voor elke draagrol is een uitwendig koellichaam voorzien. De koellichamen zijn verbonden met de ondersteuningsconstructie, waarbij elk koellichaam de bijbehorende draagrol voor een deel van zijn 1 0 1 09 7 1 - 3 - omtrek uitwendig omsluit. Tussen de koellichamen en de draagrollen bevindt zich een kleine tussenruimte. In bedrijf wordt de boven gelegen draagrol, waar heet metaalband overheen wordt geleid, afgekoeld als gevolg van directe afstra-5 ling naar het koellichaam. Hiermee wordt bereikt dat het loopvlak van de draagrol zeer gelijkmatig en niet te intensief gekoeld wordt. Door de aldus bereikte gelijkmatige en begrensde verlaging van de loopvlaktemperatuur wordt de levensduur van de draagrol aanmerkelijk verbeterd en wordt 10 "pick-up" aanzienlijk verminderd dan wel geheel voorkomen. Verder is het voordelig dat een uit zijn bedrijfsstand verdraaide draagrol snel af kan koelen, waardoor onderhoud aan of vervanging van de draagrol snel kan worden uitgevoerd. Door de efficiënte loopvlakkoeling middels directe 15 afstraling kan met voordeel een hogere werktemperatuur van een oven ingesteld worden, zonder dat dit tot nadelige "pick-up" verschijnselen of defecten aan het materiaal van de draagrollen leidt.

Met voordeel is de constructie volgens de uitvinding 20 voor alle typen draagrollen toepasbaar. In het bijzonder laten zogenaamde vezelrollen, waarbij metalen draagrollen met vezelschijven bekleed zijn, zich door de koelconstructie volgens de uitvinding goed koelen op het loopvlak. Aldus is het ook mogelijk om zeer beschadigingsgevoelig dun koud 25 gewalste metaalband doelmatig te geleiden. Hierbij wordt opgemerkt dat een effectieve koeling van het loopvlak van vezelrollen naar een binnenin de vezelrol gelegen koellichaam niet of zeer slecht mogelijk is vanwege de zeer geringe warmtegeleidingscoëfficiënt van de vezelschijven.

30 In het bijzonder begrenst het koellichaam ca. 160-170° van de omtrek van de bijbehorende draagrol. De grote omhullende begrenzing van de draagrol door het koellichaam zorgt zelfs voor een voldoende koeling van de draagrol indien het metaalband en daarmee de draagrol tijdelijk wordt stilgezet. 35 Dit is voordelig omdat bij de bekende bandgeleidingsinrich-tingen, bij stilstand van het hete metaalband, de ondersteu-ningsconstructie over een hoek van 90° verdraaid moet worden, teneinde beschadiging van de draagrol door oververhit-

1 0 1 09 7 I

- 4 - ting te voorkomen. Bij de bandgeleidingsinrichting volgens de uitvinding is een dergelijke verdraaiing alleen nog noodzakelijk bij een defect aan het koellichaam of de koeling .

5 Voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zijn vastgelegd in conclusie 3-10.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande tekening, waarin: fig. 1 een aanzicht is in langsdoorsnede van een band-10 geleidingsinrichting volgens de uitvinding; fig. 2 een aanzicht is op vergrote schaal over de lijn II-II in fig. 1; fig. 3 een deelaanzicht is van een koellichaam uit fig.

2; en 15 fig. 4 een deelaanzicht is van een isolatiemiddelseg- ment uit fig. 2.

De bandgeleidingsinrichting in fig. 1 omvat een frame 1 met twee rechtop staande benen. Elk been is voorzien van lagermiddelen 2 waarin een ondersteuningsconstructie 3 20 draaibaar rondom een hartlijn 4 is opgenomen. Het aan de rechterzijde gelegen rechtop staande been van het frame 1 omvat aandrijfmiddelen 6 voor het stapsgewijs verdraaien van de ondersteuningsconstructie 3 in het frame 1. De ondersteuningsconstructie 3 heeft een boven en een onder gelegen 25 draagrol 10 respectievelijk 11. De draagrollen 10, 11 zijn meestal vrij draaibaar gelagerd in de ondersteuningsconstructie 3; zij kunnen echter ook aangedreven zijn.

De bandgeleidingsinrichting is bestemd voor het geleiden van heet metaalband tussen of in ovenkamers van een 30 horizontale gloeioven. In fig. 2 is het metaalband schematisch weergegeven en aangeduid met het verwijzingscijfer 20. Het metaalband 2 0 wordt in bedrijf over de draagrol 10 heen geleid. Indien nodig kan op eenvoudige wijze onderhoud aan de draagrol 10 worden uitgevoerd, door middel van een ver-3 5 draaiing van de ondersteuningsconstructie 3 over een hoek van 180°. Hierdoor komt de draagrol 10 aan de onderzijde te liggen. Gedurende het onderhoud aan de draagrol 10 wordt het metaalband 20 over de draagrol 11 heen geleid.

1 0 1 QZ ' - 5 -

De ondersteuningsconstructie 3 omvat een centrale buis 14 waarop koel- en isolatiemiddelen gemonteerd zijn. De koel- en isolatiemiddelen zijn tussen de draagrollen 10 en 11 opgesteld en strekken zich over de gehele lengte van de 5 draagrollen 10, 11 uit.

De koelmiddelen omvatten voor elke draagrol 10, 11 een uitwendig koellichaam 25 respectievelijk 26 (zie fig. 2). Elk koellichaam 25, 26 bevindt zich aan de zijde van de bijbehorende draagrol 10, 11 waarbij een kleine tussenruimte 10 is vrijgelaten tussen de draagrol 10, 11 en het koellichaam 25, 26. Het koellichaam 25, 26 begrenst een groot deel van de buitenomtrek van de draagrol 10, 11 in het bijzonder nagenoeg de halve buitenomtrek daarvan. Het koellichaam 25 wordt permanent gekoeld zodat de in bedrijf zijnde draagrol 15 10 een deel van zijn warmte, die afkomstig is van het hete metaalband en de oven, als gevolg van directe afstraling naar het koellichaam 25 kwijt kan. Ook het koellichaam 26 wordt permanent gekoeld. Indien de draagrol 11 net uit zijn bedrijfsstand verdraaid is, kan de draagrol 11 zijn warmte 20 als gevolg van directe afstraling naar het koellichaam 26 kwijt. Hierdoor kan snel onderhoud aan de draagrol 11 worden uitgevoerd.

Met voordeel omvat het koellichaam 25, 26 een vloeistof gekoeld lichaam dat aansluit op een koelmediumtoevoer 27 en 25 een koelmediumafvoer 28 (zie fig. 1). Het koelmedium, bijvoorbeeld water of olie, komt via de koelmediumtoevoer 27 terecht in een kopse einde van de buis 14, en van daaruit via een verdeelhuis 29 in de boven en onder gelegen koelli-chamen 25, 26. Nadat het koelmedium door de koellichamen 25, 30 26 is gestroomd wordt het afgevoerd via een verzamelhuis 30, een kops einde van de buTs 14 en van daaruit naar de koelmediumafvoer 28. De centrale toe- en afvoer van koelmedium over de hartlijn 4 is in het bijzonder voordelig tijdens een verdraaiing van de ondersteuningsconstructie 3.

35 Het koellichaam 25, 26 kan op diverse wijzen zijn uitgevoerd, te denken valt aan meerdere naast elkaar gelegen buizen 32 die elk aansluiten op de koelmediumtoevoer 27 respectievelijk koelmediumafvoer 28. Ook is het mogelijk één 1 0 1 03 7 1 - 6 - of meerdere buizen toe te passen die zich meanderend door het koellichaam 25, 26 uitstrekken. Het voordeel hiervan is dat met slechts één aansluiting op de koelmediumtoevoer en -afvoer kan worden volstaan.

5 Ter isolatie en bescherming van de ondersteuningscon- structie 3 zijn isolatieschalen 34 aangebracht tussen de koellichamen 25, 26. Op elkaar gestapelde sets van isolatieschalen 34 worden afgedekt door hittebestendige platen 35. De sets van isolatieschalen 34 en hittebestendige platen 35 10 worden bij elkaar gehouden met behulp van ankerpennen 36.

De koel- en isolatiemiddelen tussen de draagrollen 10, 11 zijn bij voorkeur gesegmenteerd opgebouwd en afzonderlijk bevestigd op de buis 14 van de ondersteuningsconstructie 3. Dit maakt een demontage mogelijk van de afzonderlijke seg-15 menten zonder dat de gehele ondersteuningsconstructie 3 gedemonteerd hoeft te worden. De gesegmenteerde opbouw blijkt duidelijk uit fig. 3 en 4. Zowel het koelmiddelseg-ment uit fig. 3 als het isolatiemiddelsegment uit fig. 4 is voorzien van een draagrib 40 respectievelijk 41, waarmee de 20 segmenten met elkaar en op de buis 14 gemonteerd kunnen worden.

De hittebestendige platen 35 liggen in hoofdzaak onder de radius vanuit de hartlijn 4 van de ondersteuningsconstructie 3 met de meest buitenste delen van de draagrollen 25 10, 11. Het metaalband 20 kan tijdens een verdraaiing van de ondersteuningsconstructie 3 af steunen op de hittebestendige platen 35, zonder de isolatie te beschadigen. In bedrijf steekt de bandgeleidingsinrichting voor een deel door een opening in een bodemwand van een horizontale gloeioven naar 30 binnen en/of sluit aan op een bandtoe- of afvoeropening in een zijwand van de oven. Teneinde een verdraaiing van de ondersteuningsconstructie toe te laten is tussen de randen van de opening in de ovenwand en de bandgeleidingsinrichting een spleet vrijgelaten. Het is hierbij voordelig dat de 35 hittebestendige platen 35 op een kleinere radius van de hartlijn 4 liggen dan de meest buitenste delen van de draagrollen 10, ll. Eventueel vuil, bijvoorbeeld vastgebrande metaalresiduen, dat zich ter plaatse van de openingsranden 1 0 1 03 7 1 - 7 - verzamelt, heeft daardoor de vrijheid om naar beneden te vallen zonder verklemd te raken tussen de platen 35 en de openingsranden. Tijdens een verdraaiing van de ondersteu-ningsconstructie 3 zakt het te geleiden band enkele centime-5 ters als het op de platen 35 komt af te steunen. Om verlies van rookgassen uit de oven tegen te gaan, mede door de op een kleinere radius liggende platen 35, worden over de volledige lengte en op de kopse einden van de ondersteu-ningsconstructie 3 luchtmessen geplaatst, die de ovenbehui-10 zing ter plaatse van de vrijgelaten spleten tussen de openingsranden en de bandgeleidingsinrichting afdichten.

Om te voorkomen dat waterdamp uit rookgassen in de gloeioven condenseren aan oppervlakken van het koellichaam 25, wordt het koelmedium met een bepaalde begintemperatuur 15 toegevoerd. Deze begintemperatuur is zodanig dat een dauw-punt-onderschrijding aan het oppervlak van het koellichaam 25 vermeden wordt. De begintemperatuur van het koelmedium ligt in het bijzonder in de buurt van 40-45°C.

De draagrollen 10,"Tl worden voor dun band met voordeel 20 gevormd door zogenaamde "vezelrollen. Hierbij bestaat elke draagrol in hoofdzaak uit een metalen binnenbuis 50 (zie fig. 2) waar overheen meerdere schijven 51 zijn geschoven die tezamen met hun buitenranden een loopvlak van de draagrol vormen. Elke schijf 51 is hierbij vervaardigd van vezel-25 achtig materiaal. De constructie van de bandgeleidingsinrichting volgens de uitvinding maakt een toepassing van dergelijke vezelrollen mogelijk omdat de temperatuur van het loopvlak van de vezelrollen als gevolg van de directe warm-te-afstraling naar "het onderliggende koellichaam binnen 30 toelaatbare grenzen kan worden gehouden.

Aldus is volgens de uitvinding een bandgeleidingsinrichting verschaft met éën verdraaibare ondersteuningscon-structie met twee draagrollen, waarbij de levensduur van de draagrollen zeer hoog is en een hoge werktemperatuur van een 35 gloeioven kan worden gebruikt zonder dat dit tot een te hoge temperatuur van de in bedrijf zijnde draagrol leidt.

1 01 0971

Claims

1. Bandgeleidingsinrichting voor het geleiden van heet metaalband (20), omvattende: een frame (l); een ondersteuningsconstructie (3) die draaibaar rondom 5 een hartlijn (4) is opgenomen in het frame (1); aandrijfmiddelen (6) voor het stapsgewijs verdraaien van de ondersteuningsconstructie (3) in het frame (1); ten minste twee draagrollen (10, 11) die draaibaar en uitneembaar zijn aangebracht in de ondersteuningsconstructie 10 (3) ; isolatiemiddelen die verbonden zijn met de ondersteuningsconstructie (3) en tussen de draagrollen (10, 11) zijn opgesteld; en koelmiddelen voor het koelen van elke draagrol (10, 15 11) ; met het kenmerk, dat de koelmiddelen voor elke draagrol (10, 11. een met de ondersteuningsconstructie (3) verbonden koellichaam (25, 26) omvatten, waarbij elk koellichaam (25, 26. zich in langsrichting van de bijbehorende draagrol (10, 20 11) uitstrekt, deze voor een deel van de omtrek uitwendig begrenst, en op een tussenruimte van de draagrol (10, 11) is geplaatst, waarbij elk koellichaam (25, 26) de bijbehorende draagrol (10, 11) als gevolg van directe afstraling afkoelt.

2. Bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 1, waarbij het koellichaam (25, 26) ca. 160-180° van de omtrek van de bijbehorende draagrol (10, 11) begrenst.

3. Bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 1 of 2, 30 waarbij het koellichaam (25, 26) een vloeistof gekoeld lichaam omvat met een koelmediumtoevoer (27) en een koelme-diumafvoer (28).

4. Bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 3, waarbij 35 het koellichaam (25, 26) ten minste één meanderende buis (21) omvat. 1 0 1 03 7 "t - 9 -

5. Bandgeleidingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de isolatiemiddelen zich tussen de koellichamen (25, 26) van de afzonderlijke draagrollen (10, 11. uitstrekkende isolatieschalen (34) omvat. 5

6. Bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 5, waarbij de isolatieschalen (34) afgedekt zijn door een hittebestendige beplating (35).

7. Bandgeleidingsinrichting volgens conclusie 6, waarbij de hittebestendige beplating (35) in hoofdzaak op een kleinere radius van de hartlijn (4) van de ondersteuningscon-structie (3) ligt dan de meest buitenste delen van de draagrollen (10, 11) . 15

8. Bandgeleidingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de isolatiemiddelen gesegmenteerd zijn opgebouwd en afzonderlijk demonteerbaar aan de ondersteu-ningsconstructie (3) bevestigd zijn. 20

9. Bandgeleidingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de koellichamen (25, 26) afzonderlijk demonteerbaar aan de ondersteuningsconstructie (3) bevestigd zijn. 25

10. Bandgeleidingsinrichting volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de draagrol (10, 11) een kern omvat die met vezelschijven (51) bekleed is. > 1 0 1 03 7 1