JP2003002452A - ロータリ・バルブ - Google Patents

ロータリ・バルブ

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JP2003002452A
JP2003002452A JP2001188958A JP2001188958A JP2003002452A JP 2003002452 A JP2003002452 A JP 2003002452A JP 2001188958 A JP2001188958 A JP 2001188958A JP 2001188958 A JP2001188958 A JP 2001188958A JP 2003002452 A JP2003002452 A JP 2003002452A
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JP
Japan
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powder
casing
gas
rotary valve
rotor
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JP2001188958A
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Hidekazu Oda
英一 小田
Takashi Kuroki
隆 黒木
Tomonori Kamiyama
朋典 神山
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、粉体のホッパへの逆流が従来より抑
制可能で、ケーシング内壁面の磨耗がなく、寿命が長い
ロータリ・バルブを提供することを目的としている。 【解決手段】粉体ホッパの底部に取り付けられ、上部に
粉体の供給口、下部に排出口を開口したケーシングと、
該ケーシング内にあって、回転軸に取り付けられた複数
枚の翼で小部屋を形成し、粉体を排出口へ順次送るロー
タと、排出口から落下した粉体を別の場所に搬送する気
体を通過させる気送配管とを備えたロータリ・バルブに
おいて、前記ロータの戻り側領域のケーシング壁に、搬
送気体の圧力よりも高圧で、該戻り側領域のケーシング
内を陽圧化する気体の導入ノズルを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロータリ・バルブ
に係わり、摩耗性粉体の輸送に特に適した構造のロータ
リ・バルブに関する。
【0002】
【従来の技術】ロータリ・バルブは、粉体の搬送装置の
一部として広く使用されている。特に、図3に示すよう
な粉体1を気体2で他の場所へ搬送する圧送式気流輸送
装置3においては、ホッパ4からの粉体1の定量切り出
し、及び搬送気体の圧力シール用として有用な装置とな
っている。このロータリ・バルブ5は、図2に示すよう
に、一定容量のケーシング6と、該ケーシング6の中心
位置を軸7として回転する複数枚の翼8を有するロータ
(回転体)9とで形成されている。従って、該ロータ9
の翼8は、ケーシング6の内部を複数の小部屋10に分
ける働きをすると共に、該小部屋10が回転移動するこ
とで、そこに保持された粉体1を順次ケーシング外へ送
り出す、つまり、粉体を一定速度で切り出すのである。
なお、断面視で、ロータ翼8の先端とケーシング6との
間には、図2に示すような隙間11を設けることが不可
欠である。何故ならば、この隙間11によって、ロータ
翼8とケーシング6が接触して干渉し合い、ロータの回
転を不調あるいは不能にすることが予防されるためであ
る。しかしながら、ロータリ・バルブ5の気密性(シー
ル性)は、ロータの粉体送り側領域(粉体供給口12か
ら排出口13までの間)では、翼先端とケーシング6と
の隙間11を粉体1がシールすることで確保し、ロータ
の戻り側領域(排出口を通り過ぎ、粉体を載せていない
翼が通過する領域)では、シール性は不十分である。
【0003】ところで、ロータリ・バルブ5の上流側、
つまりホッパ4側の雰囲気圧力に対して、下流側(ケー
シングの排出口の外側)が相対的に高い圧力で粉体1を
気送する場合、上記したロータリ・バルブ5の構造上、
ロータの戻り側領域は前記隙間11を介して、粉体の搬
送用気体2が、粉体供給口12を経てホッパ4内へ逆流
する。この際、隙間11は通常狭いため、ロータリ・バ
ルブ5の上下の圧力差によって生じるこの搬送用気体の
逆流は、高速となる。そのため、高速で逆流する気体2
が粉体1を巻き込み、粉体1までが逆流することにな
り、特に粉体が硬度の大きい場合には、ロータの戻り側
領域でケーシング6の内壁が著しく摩耗する。通常、ケ
ーシング6の材料は、炭素鋼やステンレス鋼が使用され
るが、耐摩粍性を向上させるため、従来はケーシング6
の内壁面に硬質クロム・メッキ、耐摩耗性材料の溶射、
硬化材の肉盛等を行い、ケーシング内壁面を保護して、
摩耗の防止を図っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の表面保護を行っても、石炭や焼結鉱(高炉へ装入する
人工鉄鉱石)のような硬度が高く、摩耗性の強い粉体を
処理する場合には、ケーシングの摩耗減肉は避けられな
いのが現状である。しかも、硬質クロム・メッキや溶射
では、表面に形成させた硬化層の膜厚が薄いため、保護
効果が不十分で、依然としてケーシング6の寿命が短い
という問題が残った。
【0005】また、粉体1を搬送する気体2の流速を下
げて、ケーシング6の内壁面の摩耗速度を緩和すること
も考えられる。具体的には、ロータ翼8の先端とケーシ
ング6との前記隙間11を大きくして、流速を下げるこ
とが可能である。ところが、この方法では、搬送気体2
と粉体1の逆流量が激増してしまい、粉体搬送能力を著
しく低下させてしまうという恐れがある。さらに、まっ
たく反対であるが、前記隙間11を小さくして、シール
性の向上を図り、逆流量を低下させることも考えられ
る。しかしながら、この場合には、ロータ翼8の先端と
ケーシング6との間に粉体1が嗜み込み、ロータ9の回
転が不調、あるいは不能となり、本来の粉体搬送ができ
なくなるという懸念がある。
【0006】本発明は、かかる事情に鑑み、粉体のホッ
パへの逆流が従来より抑制可能で、ケーシング内壁面の
磨耗がなく、寿命が長いロータリ・バルブを提供するこ
とを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため、粉体の逆流防止手段について鋭意研究し、
その成果を本発明に具現化した。
【0008】すなわち、本発明は、粉体ホッパの底部に
取り付けられ、上部に粉体の供給口、下部に排出口を開
口したケーシングと、該ケーシング内にあって、回転軸
に取り付けられた複数枚の翼で小部屋を形成し、粉体を
排出口へ順次送るロータと、排出口から落下した粉体を
別の場所に搬送する気体を通過させる気送配管とを備え
たロータリ・バルブにおいて、前記ロータの戻り側領域
のケーシング壁に、搬送気体の圧力よりも高圧で、該戻
り側領域のケーシング内を陽圧化する気体の導入ノズル
を設けたことを特徴とするロータリ・バルブである。
【0009】また、本発明は、粉体ホッパの底部に取り
付けられ、上部に粉体の供給口、下部に排出口を開口し
たケーシングと、該ケーシング内にあって、回転軸に取
り付けられた複数枚の翼で小部屋を形成し、粉体を排出
口へ順次送るロータと、排出口から落下した粉体を別の
場所に搬送する気体を通過させる気送配管とを備えたロ
ータリ・バルブにおいて、前記排出口のロータの戻り側
領域開始位置に、ホッパへ逆流する搬送用気体を置換す
る気体の吹き込みノズル及び該気体の溜め空間を設けた
ことを特徴とするロータリ・バルブである。このロータ
リ・バルブに、さらに前記ロータの戻り側領域のケーシ
ング壁に、搬送気体の圧力よりも高圧で、該戻り側領域
のケーシング内を陽圧化する気体の導入ノズルを設けて
も良い。
【0010】本発明によれば、ケーシングとロータの翼
との間の隙間に搬送気体が逆流するのが抑制されるよう
になる。その結果、粉体の逆流量も減り、ケーシング壁
の磨耗が減少し、ロータリ・バルブの寿命延長が達成さ
れる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、本発明の実
施の形態を説明する。
【0012】本発明に係るロータリ・バルブは、図3に
示したように、ホッパ4に貯蔵してある粉体1を他の場
所へ気体2で搬送して使用する際に(例えば、精錬炉へ
精錬剤として吹き込む)、有効に利用される。
【0013】最初に、既存のロータリ・バルブの構造を
図2及び図3に基づき概説すると、それは、粉体1を貯
蔵してあるホッパ4の底部に連接された粉体の供給口1
2と下部に排出口13を開口したケーシング6が基体と
なる。そして、該ケーシング6内には、回転軸7に取り
付けられた複数枚の翼8で小部屋10を形成するロータ
9が組み込まれている。これにより、供給口12から小
部屋10へ導入された粉体1は、該小部屋10の回転に
よって下部に開口された排出口13へ順次送られ、排出
口13よりケーシング6の外へ落下可能となる。この排
出口13には該粉体1を他の使用場所に気体2で搬送す
る気送配管14が連接されており、落下してきた粉体1
を気体2で圧送するようになっている。
【0014】本発明に係るロータリ・バルブは、まず、
ケーシング6の前記ロータ戻り側領域の壁に貫通孔を設
け、図1に示すような気体導入ノズル15(以下、導入
ノズル)を取り付けるようにしたものである。これによ
り、該導入ノズルを介して搬送気体2の圧力よりも高圧
で、該戻り側領域のケーシング内を陽圧化する気体16
が吹き込めるようになる。従って、粉体1の搬送気体2
がケーシング6と翼8との間の隙間11を逆流しようと
しても、導入ノズル15から吹き込まれた気体16に邪
魔されて、逆流できなくなるのである。ここで、陽圧化
とは、粉体の搬送気体2の静圧よりも、ケーシング6内
の雰囲気の圧力が高くなることの意味である。
【0015】吹き込む別の気体16としては、粉体と反
応し、トラブルが生じるのを避けるため、粉体1の搬送
気体2と同種のものが好ましい。通常は、窒素、アルゴ
ン等の不活性ガスが利用される。また、導入ノズル15
の取り付け位置は、前記ロータ戻り側領域の壁であれ
ば、如何なる部分でも良いが、ロータ9の回転軸高さと
同じか、その高さより幾分低い位置が良い。あまり高過
ぎると、導入ノズル15から吹き込んだ別の気体16が
直接ケーシング6の粉体供給口12へ流れ、ホッパ4へ
の吹き抜けが生じるからである。
【0016】また、本発明では、上記した導入ノズル1
5の取り付けに代え、粉体排出口13のロータの戻り側
領域開始位置付近に、気体の噴射ノズル19及び該気体
の溜め空間17を設けるようにしても良い。そのように
すると、該噴射ノズル19から吹き込んだ別の気体16
がホッパ4へ逆流する搬送気体2を置換するので、前記
隙間11を通過する気体中の粉体1の含有量を著しく低
減できるからである。吹き込む気体16には、この場合
も上記同様に不活性ガスを利用すれば良い。なお、上記
気体の溜め空間17は、排出口13内の一部を、図1に
示すように、邪魔板18で囲むことで容易に形成でき
る。また、その空間17の大きさは、できるだけ大きい
ことが好ましいが、粉体1の円滑な排出を邪魔しないよ
うにすることも肝要である。
【0017】さらに、粉体1の搬送気体2が前記隙間1
1を逆流するのを完全に防止するため、本発明では、上
記した排出口13での搬送気体2の置換手段に加えて、
前記したロータ9の戻り側領域のケーシング壁に、搬送
気体2の圧力よりも高圧で、該戻り側領域のケーシング
内を陽圧化する別の気体16の導入ノズル15を設け、
併用しても良い。
【0018】
【実施例】内壁面をFe−24%Cr−5%Cで肉盛り
して、表面硬化層を形成したSUS304製ケーシング
6と、SCS13A鋼からなるロータ(羽根枚数:8
枚、ロータ外径:375mm)9とを備えたロータリ・
バルブ5を本発明に係る構造に改造した。改造状況を表
1に一括して示す。なお、ロータ翼の先端とケーシング
の内壁面との隙間は1.3〜1.4mmであった。
【0019】そして、各ロータリ・バルブを図4に示す
転炉型クロム鉱石溶融還元設備で使用するダスト(粉
体)1の搬送に利用した。その際、従来通りのロータリ
・バルブ5の利用も行った。
【0020】
【表1】
【0021】ダストの搬送気体、導入ノズル及び噴射ノ
ズルから吹き込む気体16はすべて窒素ガスとし、その
圧力、流量、ダストの搬送量及び使用成績を一括して表
2に示す。表2より、本発明に係るロータリ・バルブ
は、いずれも従来のものに比べて優れていることが明ら
かである。
【0022】
【表2】
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、ロー
タリ・バルブのケーシングを摩耗させる粉体の逆流を防
止できるようになる。その結果、ロータリ・バルブの長
寿命化が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るロータリ・バルブの構造を示す断
面図である。
【図2】従来のロータリ・バルブの構造を示す断面図で
ある。
【図3】圧送式気流搬送装置の説明図である。
【図4】本発明に係るロータリ・バルブを使用した転炉
型クロム鉱石溶融還元設備を示す図である。
【符号の説明】 1 粉体(ダスト) 2 気体(粉体の搬送気体) 3 圧送式気流搬送装置 4 ホッパ 5 ロータリ・バルブ 6 ケーシンング 7 軸(回転軸) 8 翼(ロータ翼) 9 ロータ 10 小部屋 11 隙間 12 供給口 13 排出口 14 気送配管 15 気体導入ノズル 16 別の気体 17 溜め空間 18 邪魔板 19 噴射ノズル 20 集塵器 21 精錬炉 22溶銑 23 スラグ 24 ランス
フロントページの続き (72)発明者 神山 朋典 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Fターム(参考) 3F047 AA05 CA02 CA15 CC04 3F075 AA08 BA01 CA09 CC24 CC25 CC29 DA24

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粉体ホッパの底部に取り付けられ、上部
    に粉体の供給口、下部に排出口を開口したケーシング
    と、該ケーシング内にあって、回転軸に取り付けられた
    複数枚の翼で小部屋を形成し、粉体を排出口へ順次送る
    ロータと、排出口から落下した粉体を別の場所に搬送す
    る気体を通過させる気送配管とを備えたロータリ・バル
    ブにおいて、 前記ロータの戻り側領域のケーシング壁に、搬送気体の
    圧力よりも高圧で、該戻り側領域のケーシング内を陽圧
    化する気体の導入ノズルを設けたことを特徴とするロー
    タリ・バルブ。
  2. 【請求項2】 粉体ホッパの底部に取り付けられ、上
    部に粉体の供給口、下部に排出口を開口したケーシング
    と、該ケーシング内にあって、回転軸に取り付けられた
    複数枚の翼で小部屋を形成し、粉体を排出口へ順次送る
    ロータと、排出口から落下した粉体を別の場所に搬送す
    る気体を通過させる気送配管とを備えたロータリ・バル
    ブにおいて、 前記排出口のロータの戻り側領域開始位置に、ホッパへ
    逆流する搬送用気体を置換する気体の吹き込みノズル及
    び該気体の溜め空間を設けたことを特徴とするロータリ
    ・バルブ。
  3. 【請求項3】 さらに、前記ロータの戻り側領域のケー
    シング壁に、搬送気体の圧力よりも高圧で、該戻り側領
    域のケーシング内を陽圧化する気体の導入ノズルを設け
    たことを特徴とする請求項2記載のロータリ・バルブ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103287857A (zh) * 2012-02-28 2013-09-11 河南工业大学 一种生物质微正压气力输送系统
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KR101827229B1 (ko) * 2007-05-31 2018-02-07 다우 이탈리아 에스.알.엘. 테레프탈산의 회수를 위한 개선된 방법

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