JP2778947B2 - 滑りゲート弁の静止板用の耐火板組立体 - Google Patents

滑りゲート弁の静止板用の耐火板組立体

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JP2778947B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は金属溶融炉等の容器
からの溶融金属の流出を制御するための滑りゲート弁に
おいて静止板として使用される耐火板組立体に関する。
また本発明は上記滑りゲート弁において再生された耐火
板組立体を容易に装着できる装置に関する。 【0002】 【従来の技術】従来技術は、1977年12月登録のシ
ェープランドの特許第4,063,668号およびメタ
コン社(Metacon AG)の特許第4,269,
399号、および第4,273,315号によって例示
される。シェープランドの特許第4,063,668号
については、左右対称の滑りゲートおよび静止板が使用
されることに注目すべきである。かなりな間隙があるレ
ードルの様な底部注出容器での使用は、非常に満足すべ
きものであるが、多数の補助装置が現われる炉の側部で
の使用の際、空間の制限は、問題を生じ得る。メタコン
の特許第4,269,399号、および第4,273,
315号の両者は、滑り板を下方に動かすことによって
下降位置で締切る滑りゲートを使用する。これは、滑り
ゲートまたは静止板のボアの近くに浸食が生じるとき、
スラグまたは金属が凝固するポケットを与え、再作動の
際に付加的な浸食を惹き起す明確な欠点を有している。 【0003】上記滑りゲート弁の静止板は金属ケーシン
グの中に耐火材が塑造された耐火板組立体となってお
り、その中に形成されたオリフィスが金属溶融炉の注出
開口と連通するようになっている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記静止耐火板組立体
のオリフィスと溶融炉の注出開口は溶融金属の洩れがな
く確実な連通が保証されるように連結しなければならな
い。しかしながら静止耐火板組立体は滑りゲートとの摺
動作用で摩耗し頻繁に交換しなければならない部品であ
る。静止耐火板組立体は可成りの大きさをもった重量物
であるため、これの交換作業は手作業で行うことはでき
ず、クレーンを使用しなければならない面倒な作業であ
る。しかも静止耐火板組立体を新たに取り付けるに当り
溶融炉の注出開口を画定する最前端のタップ孔ブロック
の前面が静止耐火板組立体に遮られてよく見えないため
に静止耐火板のオリフィス孔とタップ孔の位置合せが難
かしいという問題がある。従って本発明は溶融炉の注出
開口と静止耐火板組立体との間に両者を連通するウェル
ノズルを設け、しかもこのウェルノズルを両者に対して
洩れのない密封状態に迅速に装着できるようにすること
を目的とするものである。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、金属溶融炉等の容器からの溶融金
属の流出を制御するための滑りゲート弁の静止板として
使用される耐火板組立体にして、耐火材本体を収容する
金属ケーシングを有し、前記金属ケーシングと前記耐火
材本体とはそれ等を貫通する整合した流動孔を有する耐
火板組立体において、別個に形成された耐火ウェルノズ
ルが前記耐火板組立体の上流側において該耐火板組立体
に固着され、前記ノズルはその上流端に前記容器の壁の
注出開口に密封係合するようになった位置決め用外面を
有することを特徴とする耐火板組立体が提供される。ま
た本発明によれば、容器の注出開口からの溶融金属の流
れを制御するための滑りゲート弁組立体にして、ハウジ
ングと、前記ハウジング内にあって前記注出開口と連通
する流路を有する静止耐火板と、前記静止耐火板と加圧
封止面対面関係で前記ハウジング内に移動可能に装着さ
れたオリフィス付きの耐火滑り板と、前記滑り板のオリ
フィスが前記静止板の流路と合致したり外れたりするよ
うに前記滑り板を前記静止板に対して移動させる装置と
を有し、前記静止板構造体は流れオリフィスを有する耐
火材の本体と金属ケーシングとを有する滑りゲート弁組
立体において、耐火ウェルノズルが前記静止耐火板の流
路と一線になるように静止板構造体の上流側に固着され
て静止耐火板から上流に向って延び、かつその上流端に
前記容器の壁の注出開口の中に密封係合する円筒形の位
置決め用外面を有することを特徴とする滑りゲート弁組
立体が提供される。 【0006】 【発明の実施の形態】図1(A)に示すように、炉弁1
0は、炉12にアダプタ11によって固定される。炉1
2は、代表的に、鋼の調合に使用され、該鋼は、レード
ルに注出されて更に処理するために製鋼工場の他の場所
へ移送される。炉12の内部には、耐火材内張り14が
設けられる。炉12の側壁部分には、鋼が溶解されてそ
の他の方法で処理された後、炉から鋼を注出するために
ウェル15が設けられる。ウェル15は、炉の注出開口
を形成する八角形または六角形の内側タップ孔ブロック
16と、八角形または六角形の外側タップ孔ブロック1
8とを有している。内側タップ孔ブロック16および外
側タップ孔ブロック18の両者は、ここには八角形断面
を有する様に示されるが、その他のロック型式の外面が
使用されてもよい。 【0007】タップ孔ウェルノズル19は、内側タップ
孔ブロック16および外側タップ孔ブロック18に連通
し、静止板20に直接結合されている。静止板20は、
滑りプレートを形成する耐火材料を含む滑りゲート21
に対し加圧対向関係にあり、滑りゲート21は、滑りゲ
ートキャリヤ22によって保持され静止板20と摺動関
係を保ちながら往復運動する。キャリヤ継手24が、滑
りゲートキャリヤ22に設けられ、滑りゲートキャリヤ
22および滑りゲート21を往復運動させるようにキャ
リヤ駆動装置25に結合される。遮蔽マウント28にキ
ャリヤ熱遮蔽体26が固定されていることが認められ、
キャリヤ熱遮蔽体26は、滑りゲート21のコレクタ2
9を包囲する関係にある。 【0008】滑りゲートのコレクタ29は、随時炉12
から出される溶融金属の注出路を延長するために、遮蔽
ボルト33で固定され間挿された熱遮蔽体26によりノ
ズル延長部30に結合される。滑りゲートキャリヤ22
の内部には、複数のキャリヤばねパッド35があり、該
パッドは、滑りゲート21の下側部分に直接係合し、滑
りゲート21と静止板20との間に面対面の加圧関係を
与える。キャリヤ底部31およびキャリヤ上部32は、
ばねパッド35を収容する。上記要素は、フレーム底部
38と、装着用板40とを有するフレーム組立体36内
に固定される。装着用板40は、アダプタ11に固定さ
れる。 【0009】次に、図2(A)および(B)を参照し
て、炉弁を、詳細に説明する。各部品は、分解されてい
るが、炉弁10の種々の構成要素の関連が明かになるよ
うな関係で示されている。全体として左から右へ述べる
と、内側タップ孔ブロック16および外側タップ孔ブロ
ック18は、流体の流れをウェルノズル19に与えるよ
うに設置されることが認められる。装着用板40は、上
述の様にアダプタ11に固定される。 【0010】図1(A)に認められるように、一体構造
の耐火材リング部分17が、装着用板40の背後の孔ぐ
り部に挿入されて周囲を塑造される。アンカー41は、
所定の位置に耐火材リング部分17を固定するために使
用される。従って、装着用板の一体構造耐火材リング1
7は、外側タップ孔ブロック18の端部との確実な耐火
材対耐火材の突合わせ結合を与える。傾斜部110,1
11は、装着用板40がアダプタ11に固定されると
き、所定の位置に押込まれるモルタルによって固定され
る。従って、外側タップ孔ブロック18、取り換えノズ
ル19および装着用板40の三要素間に洩れのない完全
な耐火材対耐火材の結合が存在する。その上、装着用板
40は、アダプタ板11に対し間隙零のシールを形成す
る。フレーム組立体36は、弁全体がアダプタ11から
除去されて、予め組立てられたユニットと交換されるこ
とができるように一対の昇降用アイ44を備えている。
そのような除去の際、装着用板の一体構造耐火リング1
7の面が、点検可能で、つぎを当てるかその他の方法で
保守することができる。この代りに、ヒンジ組立体45
(図2(B)参照)およびラッチ組立体50(図2
(A)参照)が、弁を炉から除去することなく耐火材を
交換して弁を修理すべき場合のために設けられる。ヒン
ジ組立体45は、フレーム36に固定され、ヒンジロッ
ド(図示せず)を挿入可能なヒンジ作動用スリーブ46
を備えている。ヒンジリテーナ48が、フレーム36上
にあり、ヒンジ組立体は、ヒンジピン49で固定され
る。 【0011】主として図2(A)に示されるラッチ組立
体50は、フレーム36にラッチヒンジピン51で固定
された後、ラッチロック組立体52によって不作動にさ
れる。ラッチ枢軸ピン54と、それと関連するラッチス
タブピン55とが、ラッチの組立てを完成する。前述の
如く、ヒンジ組立体45と、ラッチ組立体50とが所定
の位置にあるとき、キャリヤ底部31およびキャリヤ上
部32は、滑りゲート21を係合せしめるようにキャリ
ヤばねパッド35を保持する。後に別の個所で詳細に説
明するように、静止板20は、滑りゲート21と装着用
板40の内側部分との間に挾持され、ウェルブロックノ
ズル19は、静止板20の中心に収容される。 【0012】滑りゲート組立体は、図3から図11に示
される。滑りゲートのフレームケーシング60は外側ス
カート61とコレクタパッドリング62を有し、コレク
タパッドリング62は滑りゲートの流動オリフィスを画
成するスライドガイドコレクタ29を収容装着する開口
を包囲している。図8に示すように、インサートパッド
リング64が、滑りゲートのフレームケーシング60に
設けられ、その中心にノックアウト孔65を備える。滑
りゲートのコレクタ29および耐火材インサート70を
埋込む一体構造の耐火材料を塑造する際、方向の位置決
めを容易にするためにインサートパッドリング64にケ
ーシングスペーサマウント66が機械加工される。付加
的な強さを与えるために、内側リブ68および外側リブ
69が、インサートパッドリング64に隣接して設けら
れる。 【0013】図3、図10に示すように、インサート7
0は、コレクタリム72に係合するコレクタ凹み71を
有している。コレクタリム平坦部74とインサート70
は、同一平面上にあるように配置され、これ等は溶融金
属に接触する要素であるため、酸化ジルコニウムまたは
酸化アルミニウムのような耐浸食性および/または耐摩
耗性の材料で形成される。コレクタチューブ75(図9
参照)は、滑りゲートのフレームケーシング60にねじ
係合するねじ76を備えている。ねじ76の反対側のコ
レクタチューブ75の端部における爪ないしクリンプ7
8が、図4に明瞭に示すように一体構造の耐火材料80
に固定係合する。一体構造の耐火材料80の一部は、外
側に延び耐火材コレクタの端部84を形成する。滑りゲ
ート21の短い端部85の部分は、溶融金属に接触する
ことのない一体構造の耐火材料の面を与える。また、注
目すべきことは滑りゲートのフレームケーシング60の
側部平坦部81および端部平坦部82があることであ
る。側部平坦部81には随意に昇降用孔86が穿孔され
る。 【0014】静止板は、図12から図17に示される。
静止板20は、滑りゲート21が非対称であっても、中
心オリフィスに関して対称的である。静止板フレーム9
0の補強構造から認められるように、静止板20は、滑
りゲート21および滑りゲートキャリヤ22の総ての移
動位置でキャリヤばねパッド35からの圧力に対し完全
な支持を与えるように構成される。静止板フレームケー
シング90は、スカート91を備えている。インサート
ロック溝94を有する静止板オリフィスインサート92
は、フレーム90内に一体構造の耐火塑造物93を嵌め
込むために中心に設置される。ノックアウト孔95は、
フレーム90の相対向する位置に設けられ、各々が一体
構造の耐火材を固定するためのロックリング96を有し
ている。段付きウェルブロックノズルの座部98が、静
止板フレーム90の中央に設けられ、静止板オリフィス
インサート92の一面に衝接する。ねじ孔99が、ノッ
クアウト孔95を包囲する補強リング97に設けられ
る。孔99は、静止板20内に一体構造耐火材93を塑
造する際に使用される漏斗を支持するためにねじを設け
られる。 【0015】特に図13、図18に、静止板フレーム9
0内にウェルノズル座部98を静止させるウェルノズル
19の好適な構造が示される。ウェルノズル19を静止
板20に固定するために、固定用組立体105が設けら
れる。特に、クランプ座金106が、座金装着ねじ10
8を介し静止板20内の装着ねじ107によって固定さ
れる。このとき、座金106は、ウェルノズル19の耐
火材の三日月状座金ロック凹所109内に固定される。
この固定が一旦行われると、ブロックノズル19の傾斜
端部110は、炉12の耐火材14内に固定される外側
タップ孔ブロック18における傾斜凹部111に適合係
合して固定される(図1参照)。ウェルノズル19の代
替構造が、図21に示され、ここでは、耐火材104
は、ウェルノズルフレーム100内に収容され、また図
22に示すように、装着用板に固定係合し、ウェルノズ
ルモルタル102によって所定の位置に固定されるウェ
ルノズルリング101を有している。図1に示すよう
に、静止板は、静止板保持ピン42によって所定の位置
に固定される。 【0016】熱遮蔽体26は、図19、図20に示され
ている。そこでは延長部マウント112が、熱遮蔽基板
から延び、ノズル延長部30を受取ってこれを熱遮蔽
体、特に、一体構造耐火材115に固定するための装着
用ピンスロット114を有し、該耐火材115は、熱遮
蔽体内に塑造され、V形ロック116と、熱遮蔽基板1
19を包囲するリム118との組合わせ作用によって所
定の位置に保持されることが分るであろう。耐火材を内
張りされた熱遮蔽体26によって得られる独得な利点
は、図1(B)に示される構造から更に明らかになる。
ノズル延長部30は、通常金属の圧延シートから形成さ
れるノズル延長部フレーム120によって所定の位置に
保持される耐火材内張りを有している。フレーム120
は、半円形のノズル延長部フレーム装着用フランジ12
1に接合部122において溶接される。ノズル延長部3
0が上述のように熱遮蔽体に固定されるとき、滑りゲー
トコレクタの一体構造耐火材80の端部をノズル延長部
30に対し耐火材対耐火材の関係で封止するためにモル
タル125が施される。ノズル延長部フレーム装着用フ
ランジ121は、金属対耐火材の関係で熱遮蔽体一体構
造耐火材115に対して固定される。この構造を使用す
ることにより、コレクタの一体構造耐火材80をノズル
延長部30に結合するモルタル125を溶融金属が浸食
しても、溶融金属の何等かの漏洩径路に金属対金属の関
係は、存在しない。経験によると、金属対金属の結合が
存在し、何等かの漏洩または浸食が生じる場合には、該
漏洩または浸食は、急速に加速されるが、結合が耐火材
対耐火材であるか、または耐火材対金属である場合で
も、溶融金属が漏洩またはそれ自体の通路を焼損するこ
の傾向は、最小限になる。従って、熱遮蔽体26とノズ
ル延長部30との間の関係は、この構造により装着の融
通性と、更に、漏出に対する安全性とを向上した。 【0017】静止板20および滑りゲート21が摩耗す
る際、これ等は、再生可能であり、これ等の夫々のフレ
ーム即ちケーシングは、再生利用される。主に図4に示
す如く、マンドレルまたはプレスが、一体構造コレクタ
端部84に係合することができ、一方、これと同時に、
マンドレルが、ノックアウト孔65に挿入される。組合
わされる圧力は、コレクタインサート29および面イン
サート70を除去する。次に、軽打または振動により、
塑造された一体構造の耐火材80の残りが、除去可能で
ある。 【0018】同様に、静止板20を再生すべきとき、マ
ンドレルが、ノックアウト孔95上に押圧するように設
けられ、これと同時に、中心マンドレルが、静止板オリ
フィスインサート92に係合する。滑りゲート21の塑
造スペーサマウント66は、図6、図7に示すように、
インサート70を支持するためのスペーサの挿入を可能
にする。静止板フレーム90の4つの同心状のスペーサ
孔99は、塑造可能な耐火材料に対する湯口として役立
つ注入樋を結合するためのものである。昇降用孔87
は、滑りゲートにおけると同じ様な仕方で随意に静止板
に設けられてもよい。 【0019】上に指摘したように、図示の炉弁10は、
側部タップが垂直に対して或る角度にある炉12に適応
するようにアダプタ11によって修正される。昇降用ア
イ44は、全体の弁10が除去できるようにフレーム組
立体36に設けられる。弁10が常にその全体を除去さ
れるべき場合には、ヒンジ組立体45およびラッチ組立
体50は、修正され簡単なクランプに簡単化されてもよ
い。しかしながら、図示の弁10では、ヒンジ組立体4
5およびラッチ組立体50は、耐火材部材が交換される
際、弁が炉12にあるまま、または除去される場合のい
づれのモードでも弁が使用可能なことを例示するために
示される。本発明の特定の実施例がここに詳細に図示説
明されたが、これにより、本発明を該実施例の細部に限
定することを意図するものではない。その反対に、本発
明、明細書および特許請求の範囲の精神および範囲に属
する総ての修正、変更、実施例、使用形態および均等物
を包含することが意図される。
【図面の簡単な説明】 【図1】(A)は本発明の弁を設置した炉の縦断面図
で、(B)はコレクタの端部と注出チューブとの間の関
係を示す図1(A)の部分1aの拡大断面図。 【図2】(A)、(B)は本発明の弁の夫々左側部分お
よび右側部分の分解斜視図。 【図3】滑りゲート組立体の上流面の立面図。 【図4】図3の線4−4に沿う図3と同一の縮尺の断面
図。 【図5】滑りゲートのコレクタインサートの斜視図。 【図6】上流面を示す滑りゲートの鋳物の立面図。 【図7】図6の線7−7に沿う断面図。 【図8】滑りゲート鋳物の下流面の立面図。 【図9】コレクタチューブの斜視図。 【図10】滑りゲートの耐火材インサートの立面図。 【図11】図10の耐火材インサートの側面図。 【図12】静止板組立体の上流面の図。 【図13】図12の線13−13に沿う断面図。 【図14】静止板フレームのみの上流面の図。 【図15】図14の線15−15に沿う断面図。 【図16】静止板フレームのみの下流面の図。 【図17】静止板インサートの拡大斜視図。 【図18】ウェルノズルの一部破断した拡大斜視図。 【図19】熱遮蔽組立体の下流面の図。 【図20】図19の線20−20に沿う断面図。 【図21】ウェルノズルの異なる構造の図1と同様な弁
オリフィスの拡大詳細断面図。 【符号の説明】 10 炉弁 11 アダプタ 12 炉 18 外側タップ孔ブロック 19 ウェルノズル 20 静止板 21 滑りゲート 22 滑りゲートキャリヤ 25 キャリヤ駆動装置 26 熱遮蔽体 28 遮蔽マウント 29 コレクタ 30 ノズル延長部 40 装着用板 42 上部板保持用ピン 60 滑りゲートフレームケーシング 62 コレクタパッドリング 65 滑りゲートのノックアウト孔 68 内側リブ 69 外側リブ 70 耐火材インサート 72 コレクタリム 74 コレクタリム平坦部 80 滑りゲートの一体構造の耐火材料 84 耐火材コレクタ端部 85 短い端部 90 静止板フレーム 92 静止板オリフィスインサート 93 静止板の一体構造耐火材 94 インサートロック溝 95 静止板のノックアウト孔 96 ロックリング 97 補強リング 98 ウェルノズル座部 106 クランプ座金 108 座金装着ねじ 109 座金ロック凹所 110 ノズルの傾斜部 111 タップ孔ブロックの傾斜凹部 112 延長部マウント 115 熱遮蔽体の一体構造耐火材 116 V形ロック 118 遮蔽のリム 119 熱遮蔽基板 121 ノズル延長部装着用フランジ 125 モルタル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F27D 3/00 - 3/18 B22D 41/28

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.金属溶融炉等の容器からの溶融金属の流出を制御す
    るための滑りゲート弁の静止板として使用される耐火板
    組立体にして、耐火材本体を収容する金属ケーシングを
    有し、前記金属ケーシングと前記耐火材本体とはそれ等
    を貫通する整合した流動孔を有する耐火板組立体におい
    て、別個に形成された耐火ウェルノズルが前記耐火板組
    立体の上流側において該耐火板組立体に固着され、前記
    ノズルはその上流端に前記容器の壁の注出開口に密封係
    合するようになった位置決め用外面を有することを特徴
    とする耐火板組立体。 2.容器の注出開口からの溶融金属の流れを制御するた
    めの滑りゲート弁組立体にして、ハウジングと、前記ハ
    ウジング内にあって前記注出開口と連通する流路を有す
    る静止耐火板と、前記静止耐火板と加圧封止面対面関係
    で前記ハウジング内に移動可能に装着されたオリフィス
    付きの耐火滑り板と、前記滑り板のオリフィスが前記静
    止板の流路と合致したり外れたりするように前記滑り板
    を前記静止板に対して移動させる装置とを有し、前記静
    止板構造体は流れオリフィスを有する耐火材の本体と金
    属ケーシングとを有する滑りゲート弁組立体において、
    耐火ウェルノズルが前記静止耐火板の流路と一線になる
    ように静止板構造体の上流側に固着されて静止耐火板か
    ら上流に向って延び、かつその上流端に前記容器の壁の
    注出開口の中に密封係合する円筒形の位置決め用外面を
    有することを特徴とする滑りゲート弁組立体。 3.前記ウェルノズルはその外面を周り間隔を置いて形
    成された複数個の凹部を有し、前記金属ケーシングに着
    脱自在に結合されウェルノズルの前記凹部と係合する固
    定ヘッドを有する複数個のコネクタにより前記静止板構
    造体に取り付けられることを特徴とする請求項1または
    2に記載の組立体。 4.前記容器の注出開口はタップ孔ブロックを含み、前
    記タップ孔ブロックは前記組立体を使用する際に前記ウ
    ェルノズルの先端(上流端)を受け入れる凹所を有し、
    前記タップ孔ブロックの凹所と前記ウェルノズルの先端
    とは共同してその間の境界面を封止する一塊りの耐火セ
    メントを受け入れるように形成されていることを特徴と
    する請求項1,2または3に記載の組立体。 5.前記ウェルノズルは前記耐火材の塊りの中の凹んだ
    座部に取り付けられることを特徴とする請求項1から4
    のいづれか一項に記載の組立体。
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