JPS587865B2 - シユウドウベン - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高温の流動性固体（フルード・ソリッド）の配
送に使用する摺動弁（スライド・バルブ）に関し、特に
例えば米国特許第３５５１１３５号、同第３５３６２３
５号および同第３２４６９７８号の各明細書に開示され
ているような粒状化された鉄鉱石を１０００°Ｆないし
１８００°Ｆの高温で還元処理する方法などに適用可能
な摺動弁に関する。

流動性固体配送用の弁は非常に激しい侵食性摩耗を受け
る。

また、この種の弁は、もしそれを使用している装置の運
転中に問題が生じたりした場合に保守点検が困難なよう
な領域に配置されている。

しかるに、かかる装置は操業を停止することなく数年間
も連続運転することがまれではなく、従って摺動弁の信
頼性は極めて重要なものとなるこれらの摺動弁は信頼性
があると同時に、それらの使用時の侵食性の環境に耐え
るものでなければならない。

また、工業上の処理工程の条件は近年一層苛酷なものと
なり、摺動弁は従来の標準温度より更に高温で作動しな
ければならない。

同時に、進歩した新らしい処理工程は過去には一般的で
あった温度より一層高温で作用するだろう。

このような進歩の結果として、摺動弁に対する環境はま
すます苛酷なものとなる。

通常のスチールは高温ではその強度が低下するので、高
温で使用される弁には一層高価な金属を使用することが
必要となる。

さらに、高温のために別の問題が生じる。

即ち、熱せられた弁は配送ライン中での弱点となり、こ
の結果、弁ボデイの歪みによる摺動弁の不具合のために
装置全体の運転を停止することになることである。

高温においては、弁の強度を最大にするために弁ボデイ
に外側から断熱材を使用することは一般的ではない。

しかしながら、この結果、過度の熱量が弁から失われる
ことになる。

従って、近年の流動性固体の処理工程と共に進歩してき
た苛酷な要求を満たすような弁が必要である。

従来はこのような弁はなかった。本発明による弁は高温
用の弁として適合するための要求を満足するように改良
されたものである。

過去において、断熱型の弁がいくつか設計されたが、こ
れら従来の弁は流動性固体配送に使用するためのもので
はなく、これに対し、本発明による弁は特に高温でかつ
激しい侵食性の作動条件に適するように設計されたもの
である。

本発明による弁は、高温の流動性固体の配送に関連する
問題を解決するために、内側絶縁体を使用しており、こ
れが弁の金属製ボデイの保護体を構成している。

即ち、弁には高温での強度を有する合金製内側材を設け
てある。

この合金製内側材は、絶縁体内側の高温がボディに達し
その強度が低下するのを防止するように取付けられてい
る。

絶縁体には侵食性摩耗からの保護を実現するために耐熱
性ライニングが施されている。

摺動ゲートは工程上で要求される際に流れを遮断するた
めに使用される。

ある実施態様においては、この摺動ゲートはまた、弁を
通過する流れを絞ったりあるいは制御する機能を果す。

以下、添付図面の実施態様により本発明について詳細に
説明する。

本発明による断熱型摺動弁は、図に示すように、円錐状
端部を有する流入部１２および流出部１４を具えた円筒
形の金属製ボデイ１３と、このボデイに直角に配設され
たボンネット１０と、ボンネットカバー１１とを具備し
ている。

これらのボデイ、ボンネットおよびカバーは安価な炭素
鋼から作られ、互に溶接で結合されている。

ボデイ１３、ボンネット１０及びカバー１１の内面には
断熱体３４が施されており、これが弁の金属製ボデイを
流動性固体の流れの高温から保護する。

断熱体３４は適当な鋳造可能な耐熱材から作ることがで
きるが、好ましくは９０％以上のＡｌ２０３および０．
１％以下の珪酸を含む酸化アルミニウム耐熱材から作る
のが好ましい。

ボデイ１３内には円筒形の弁座２２がボデイと同軸状に
配設されており、支持部材２４によってボデイに対し支
持されている。

支持部材２４は中空円錐台形の部材であり、ボデイ１３
の流入部１２にボデイと同軸状に配設され、そして大径
端部においてボデイ１３に溶接で固定され、小径端部は
断熱体３４を貫通して突出していて、この小径端部に弁
座２２が溶接で結合されている。

弁座２２は弁を通って流れる流動性固体の流路を規定し
ている。

一方、摺動ゲート３７がボデイおよびボンネット内に流
れの方向と直角に可動な如く装着され、弁座２２を通過
する流動性固体の流れを遮断する手段を構成している。

摺動ゲート３７はボデイ１３からボンネット１０内へ延
びる垂直のガイド１８により支持され且つ案内される。

ガイド１８は複数の支持部材１９によってボンネット１
０に支持されている。

支持部１９は板状のブラケットであり、一端部でボンネ
ット１０に溶接され、他端は断熱体３４を貫通してわず
かに突出している。

そしてこの支持部材１９の他端にガイド１８が溶接され
ている。

浄化用コネクタ（パージコネクション）１７がカバー１
１およびその内側の断熱体３４を貫通して延びている。

浄化用コネクタ１Ｔは、ボンネットの空室に集積し、そ
の結果摺動ゲート３７の動きを止めてしまう恐れのある
流動性固体を排除するために設けられている。

摺動ゲート３７を操作する弁棒１５はボンネットカバー
１１を貫通し、パッキン１６でシールされている。

摺動ゲート３７の運動範囲はボンネット１０と反対側の
ボデイ側に設けられた金属製ストツパあるいは受面体３
９により規制される。

更に、ボデイ１３の流入部１２及び流出部１４において
は断熱体３４に耐熱ライニング３２を施してある。

これらの耐熱ライニングは流動性固体の流れに対する耐
侵食体を構成する。

ボンネット１０の部分には耐熱性ライニングは不要であ
る。

耐熱ライニングは前述した断熱体と同様の組成の酸化ア
ルミニウムから形成することができるが、更にそれより
も濃密な組成とすれば流動性固体に対する一層良好な耐
摩耗性を得ることができる。

尚、第１図に示す実施例では、弁座２２の外径が弁の標
準内径を規定する耐熱ライニング３２の内径よりも小さ
い。

これは、弁を通る流動性固体の流れを絞る機能を持たせ
るためである。

この実施例では、ボデイ１３の流入部における耐熱ライ
ニング３２は、弁座支持部材２４を保護するために勾配
のついた断面形状としてある。

一方、絞られた流れにより発生する乱流による激しい摩
耗から断熱体３４を保護するため、ボデイ１３の流出部
１４内に耐摩耗板２７を設けて断熱体３４を被覆してあ
る。

この耐摩耗板２７は支持部材２９によって支持されてい
る。

支持部材２９はボデイ１３の流出部１４内にボデイと同
軸状に配設された中空円錐台形の部材であり、大径端部
においてボデイ１３に溶接され、小径端部は断熱体３４
および耐熱ライニング３２を貫通していて、この小径端
部に耐摩耗板２７が溶接されている。

一方、第４図の実施例は、弁座２２が耐熱ライニング３
２の内径と等しい外径を有している。

この場合は第１図の例と異なり、ボデイの流入部の耐熱
ライニング３２は勾配のついた断面形状である必要はな
い。

この弁は流れの絞りを行うのではなく、単に流れの遮断
を行わせるためのものである。

従って乱流は減少し、第１図の例における耐摩耗板２７
は不要であり、第４図に示すように耐熱ライニング３２
だけで十分である。

その他の構造は実質的に第１図の例と同様である。

第５図には第４図に示す弁の端面が示されている。

摺動ゲート３７は開放位置すなわち上方位置に配設され
ている。

また同図には前には示してなかった弁構造のいくつかの
特徴が示されている。

断熱体３４は第５図に示されるサポート３５で支持され
る。

これらのサポートは通常のものであり、図示のような形
状が一般的である。

ガイド１８は弁座２２に近接する底部で支持用ブラケッ
ト２１により固定され、摺動ゲート３７が動いて弁座２
２と係合した状態になる際、即ち閉塞状態になる時に、
ガイドが下方へ動くのを防止している。

第２図および第３図は、第１図の弁の断面図であり、断
熱体３４および摺動ゲート３７に対するガイド１８の配
置関係を示す。

さて、以上のような本発明の構成によれば、ボデイの内
面に施した断熱体および耐熱ライニングが、弁を通過す
る流動性固体の流れの高温及び侵食性からボデイを保護
する。

また、弁座２２ならびに耐摩耗板２７をボデイに直接結
合せず、円錐台形の支持部材２４ならびに２９を介して
取り付けてある。

このような形状の支持部材は被支持部材からボデイへの
熱伝達距離を長くし、従って熱伝達が減少する。

更に、摺動ゲートのガイド１８もボデイに直接結合せず
、ボデイからガイドへの熱伝達が小さな形状のブラケッ
トを介して取り付けてある。

これにより、総合的に弁内部からボデイに伝わる熱は非
常に少なく、ボデイは高温からほぼ完全に保護される。

この結果、ボデイを安価な炭素鋼から作ることが可能と
なる。

本発明の弁において高強度且つ高耐熱性のスチール合金
材料から作る必要があるのは弁座２２と耐摩耗板２７だ
けである。

以上の如く、本発明によれば安価にして且つ高温及び侵
食性に対する耐久性の大きい非常にすぐれた摺動弁が実
現される。

尚、以上に説明した本発明による摺動弁の２つの実施例
は流動性固体の流れを絞るかあるいは遮断するのに好ま
しいものであるが、また本発明から逸脱することなく、
他の形態も可能であることは云うまでもないであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による流れを絞るための摺動弁の断面側
面図、第２図は第１図の２−２線に沿って見た断面図で
、ボンネットおよび摺動ゲートを示す図、第３図は第１
図の３−３線に沿って見た断面図で、弁座、ガイド、お
よび耐摩耗板の支持を詳細に示す図、第４図は本発明に
よる流れを遮断するための摺動弁の断面側面図、第５図
は第４図に示す摺動弁をその４−４線に沿って見た端面
図である。 １０・・・ボンネット、１１・・・ボンネットのカバー
、１２・・・流入部、１３・・・ボデイ、１４・・・流
出部、１８・・・ガイド、１９・・・支持部材、２１・
・・支持部材、２２・・・弁座、２４・・・支持部材、
２７・・・耐摩耗板、２９・・・支持部材、３２・・・
耐熱ライニング、３４・・・耐熱体、３７・・・摺動ゲ
ート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温の流動性固体の配送に使用される摺動弁であっ
   て、 （ａ） 流入部および流出部を有する実質的に直線状
   の中空金属製ボデイ、 （ｂ） 該ボデイに前記流入部と流出部との間におい
   てボデイに直角に配設されたボンネット、（Ｃ） ボ
   デイおよびボンネットの内面に施された断熱体、 （ｄ） ボデイの流入部にボデイと同軸状に固定され
   且つ前記断熱体を貫通して突出した中空円錐台形の支持
   部材で支持され、ボデイ内にボデイと同軸状に配設され
   た円筒状の弁座、 （ｅ） ボデイの流入部の断熱体および前記弁座支持
   部材に施された第１の耐熱ライニング部材、（ｆ）
   ボデイの流出部の断熱体に施された第２の耐熱ライニン
   グ部材、 （ｇ） ボンネットに固定され且つ前記断熱体を貫通
   してわずかに突出したブラケット状の支持部材で支持さ
   れたガイドに沿ってボデイおよびボンネット内の異なる
   位置の間を滑動するように装着され、その第１の位置に
   おいては前記弁座に近接した状態にあり、ボデイを通過
   する流動性固体の流れを遮断する如く作用するゲート部
   材、を具備して成ることを特徴とする摺動弁。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の摺動弁において、前
   記弁座の外径を弁の標準内径を規定する前記耐熱ライニ
   ング部材の内径よりも小さくして弁を通る流動性固体の
   流れが絞られるように構成すると共に、ボデイの流出部
   にボデイと同軸状に固定され且つボデイの流出部の断熱
   体および前記第２耐熱ライニング部材を貫通する中空円
   錐台形の支持部材で支持され、前記絞られた流れにより
   発生する乱流による侵食から保護すべく前記第２耐熱ラ
   イニング部材を被覆する耐摩耗板を具備することを特徴
   とする摺動弁。