Un cuptor cu role este un cuptor cu trecere continuă, a cărui bază constă dintr-un număr mare de role rotative special antrenate, realizate din oțel rezistent la căldură sau din role răcite cu apă. Cuptoarele cu role sunt încălzite în principal cu combustibil gazos, folosind un număr mare de arzătoare sau tuburi de radiație situate pe pereții longitudinali ai cuptorului, deasupra și dedesubtul rolelor; există și cuptoare electrice. Cuptoarele cu role sunt utilizate pentru tratarea termică a produselor metalice și, mai rar, pentru încălzirea metalului înainte de tratarea la presiune la cald.
Avantajul cuptorului cu role față de alte cuptoare de tip pasant este unul: cuptorul cu role este cel mai bine adaptat condițiilor de producție în flux, deoarece poate fi ușor integrat în banda transportoare cu role a atelierului.
În special, cuptorul cu role este mai potrivit decât alte cuptoare pentru rolul de cuptor de reîncălzire pe jumătate de pantă.
În marea majoritate a cazurilor, rolele sunt răcite cu apă, cu un butoi neted din oțel crom-nichel rezistent la căldură. Pentru a evita deformarea cilindrului, acesta trebuie să se rotească continuu — opririle nu sunt permise pentru mai mult de 3-4 minute.
Spațiul de lucru al cuptorului este alcătuit din cărămizi de argilă refractară (strat interior) și orice material termoizolant (strat exterior).
Cuptorul este destinat încălzirii pentru întărirea tablelor, a teancurilor de table și a produselor lungi. Dimensiunile spațiului de lucru sunt de 2×2×20 metri. Spre deosebire de modelele convenționale de cuptoare termice, în acest model arzătoarele creează o flacără direct în spațiul de lucru, adică nu există precamere, țevi de radiație și cuptoare sub podea. Acest design este mai potrivit pentru încălzirea metalului înainte de deformare, dar în unele cazuri, cu o atenție specială, poate fi utilizat pentru tratamente termice complexe, cum ar fi recoacerea. Potențialul acestui cuptor pentru menținerea izotermă de înaltă calitate este inerent în extragerea fumului pe două laturi de-a lungul lungimii cuptorului și în organizarea modului de contracurent direct al tratamentului termic al metalului în mediul produselor de ardere.
Cuptorul funcționează după cum urmează. În cazul în care cuptorul este integrat într-o linie de producție, metalul destinat tratamentului termic este alimentat la masa de recepție direct de pe banda cu role sau este alimentat cu macaraua (de exemplu, pachete de foi). Clapeta de capăt a palierului se deschide și metalul intră în cuptor în plus față de cușca existentă; clapeta este coborâtă. Metalul trece treptat prin rolele în continuă rotație și este încălzit la temperatura necesară (1150 °C). Datorită dispunerii laterale a arzătoarelor, este posibilă nu numai încălzirea simplă pentru întărire (normalizare) sau revenire înaltă, ci și recoacerea izotermă mai complexă (încălzire la 750-800 °C, menținere, răcire la 600-700 °C, menținere).
După terminarea tratamentului termic, metalul finit este livrat la banda cu role de livrare conectată la camera de răcire accelerată cu apă (călire). În acest fel, cuptorul este alimentat constant cu metal rece și evacuează treptat metalul încălzit.
Produsele de ardere a combustibilului sunt generate direct în spațiul de lucru al cuptorului prin funcționarea arzătoarelor cu flacără cu două fire. Aproximativ până la mijlocul cuptorului, fumul curge spre metal (în contracurent) și apoi într-un flux direct. Fumul este evacuat din cuptor în jos prin conducte verticale în apropierea capetelor cuptorului, apoi este combinat într-un singur flux, trece printr-un recuperator pentru încălzirea aerului și este evacuat în atmosferă prin coșul de fum.
Pentru a reduce consumul de combustibil, sunt posibile următoarele opțiuni
- reducerea suprafeței de schimb de căldură (diametrul) a rolelor și a numărului de role pe baza rezistenței mecanice calculate cu factori de siguranță minimali;
- crearea unei izolații termice eficiente a cilindrului rolelor;
- reducerea timpului de tratament termic prin îmbunătățirea calității încălzirii. Calitatea poate fi îmbunătățită prin înlocuirea arzătoarelor convenționale cu arzătoare cu precameră sau cu tuburi de radiație;
- intensificarea schimbului convectiv de căldură în spațiul de lucru al cuptorului (crearea unei recirculații dezvoltate, încălzirea cu jet prin arzătoare în boltă în prima perioadă de încălzire etc.).
