JPH047175Y2 - - Google Patents

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JPH047175Y2
JPH047175Y2 JP3727787U JP3727787U JPH047175Y2 JP H047175 Y2 JPH047175 Y2 JP H047175Y2 JP 3727787 U JP3727787 U JP 3727787U JP 3727787 U JP3727787 U JP 3727787U JP H047175 Y2 JPH047175 Y2 JP H047175Y2
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castable
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Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は高炉送風支管での風量制御の為に設置
する高炉送風支管における風量制御弁に関するも
のである。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Field of Application) The present invention relates to an air volume control valve in a blast furnace ventilation branch pipe, which is installed to control the air volume in the blast furnace ventilation branch pipe.

(従来の技術) 高炉送風支管の一般的な構造断面図を第5図に
示す。
(Prior Art) A general structural sectional view of a blast furnace branch pipe is shown in FIG.

高炉本体9へ高温空気を供給する為に、送風支
管8は熱風環状管1及び羽口10の間に設置され
るA管2、伸縮管3、B管4、C管5、リユーゼ
ンストツク6、ブローパイプ7より構成されてい
る。
In order to supply high-temperature air to the blast furnace main body 9, a blower branch pipe 8 is installed between the hot air annular pipe 1 and the tuyere 10. , a blow pipe 7.

この送風支管8中の高温空気量を制御する方法
しては特公昭59−6891号公報に示されているもの
がある。この従来技術を第6図に示すが、これは
第5図に示すリユーゼンストツク6の縦孔通路2
9と横孔通路30の交差部に設置するものであ
る。この交差部は他所同様に鉄皮20の内部に耐
火製ライニング材21が施工されており、交差部
の後端部から弁体22が挿入されている。
A method for controlling the amount of high-temperature air in the blower branch pipe 8 is disclosed in Japanese Patent Publication No. 59-6891. This prior art is shown in FIG.
9 and the horizontal hole passage 30. At this intersection, a fireproof lining material 21 is installed inside the iron skin 20, as in other places, and a valve body 22 is inserted from the rear end of the intersection.

この弁体22は第8図に示す様に、円筒状を有
するもので、軸中心には羽口測定用貫通孔25が
穿設されているとともに、先端部には軸線に直交
する断面が円弧状を有する弁部23が連接され、
この弁部23はリユーゼンストツク6における縦
孔通路29の横孔通路30に開口する開口部31
の開口縁に摺接して該縦孔通路29を開閉する構
造としている。
As shown in FIG. 8, this valve body 22 has a cylindrical shape, and a through hole 25 for tuyere measurement is bored in the center of the shaft, and a cross section perpendicular to the axis is circular at the tip. Valve portions 23 having an arc shape are connected,
This valve portion 23 has an opening 31 that opens into a horizontal hole passage 30 of a vertical hole passage 29 in the reusen stock 6.
The structure is such that the vertical hole passage 29 is opened and closed by slidingly contacting the opening edge of the vertical hole passage 29.

すなわち第7図に示す様に前記弁部23の円弧
面を有する外周面の幅は、縦孔通路29の開口部
31の開口縁に摺接してこれを閉塞し得る幅を有
し、該弁体22を回転変位させることにより弁部
23の側縁部と開口縁との間に形成される隙間面
積により縦孔通路29の開口面積を可変とするも
のである。
That is, as shown in FIG. 7, the width of the outer circumferential surface of the valve portion 23 having an arcuate surface is such that it can slide against and close the opening edge of the opening 31 of the vertical hole passage 29. By rotationally displacing the body 22, the opening area of the vertical hole passage 29 is made variable by the gap area formed between the side edge of the valve portion 23 and the opening edge.

弁体22と一体構造となつている弁軸24は漏
風を防ぐ為のシール材26を有した軸受27より
回転自在に支持され、弁軸24の突出端部には弁
体22に回転を与える為の操作部材28が設けら
れている。
The valve shaft 24, which is integrally constructed with the valve body 22, is rotatably supported by a bearing 27 having a sealing material 26 for preventing air leakage, and the protruding end of the valve shaft 24 imparts rotation to the valve body 22. An operating member 28 is provided for this purpose.

(考案が解決しようとする問題点) 送風支管は他所に比べてライニング厚みが薄
く、高炉の休止時は放熱し易く短時間で常温近く
まで冷却される箇所である。
(Problem that the invention aims to solve) The lining of the blast branch pipe is thinner than that of other parts, and when the blast furnace is not in use, it is easy to dissipate heat and is cooled down to near room temperature in a short period of time.

又送風開始と共に急激に昇温される箇所でもあ
る。つまり送風支管は急熱、急冷による熱的スポ
ーリングを起こし易いところなのである。
It is also a place where the temperature rises rapidly when the air starts being blown. In other words, the ventilation branch pipes are prone to thermal spalling due to rapid heating and cooling.

こういう箇所には熱的スポーリングに対し、安
定する構造及び材質の選定が重要な課題となる。
従来技術である第8図の弁体22では弁部23を
肉厚の薄い円弧状にしなくてはならない為、単一
材料で構成されていると考えられる。
For these locations, it is important to select structures and materials that are stable against thermal spalling.
In the prior art valve body 22 shown in FIG. 8, the valve portion 23 must be formed into a thin circular arc shape, so it is considered that the valve body 22 is made of a single material.

材質については耐熱材料製と記されているが、
単一材料による構成ならば熱的スポールにより、
クラツクが発生しそのまま脱落につながることが
懸念される構造であると判断される。
Regarding the material, it is stated that it is made of heat-resistant material, but
If the structure is made of a single material, thermal spall will cause
It is judged that the structure is such that there is a concern that cracks may occur and lead to falling off.

つまり一般的な耐火材であるならばクラツクが
発生しても脱落や著しい形状の変化にまで至らな
い構造にする為に背筋材を内部に埋め込む必要が
ある。弁部23に背筋材を考慮させた構造とする
と、肉厚が増加し、全開時における隙間面積が減
少となり圧損増加によるエネルギーロスにつなが
るという悪影響を及ぼす結果となる。
In other words, if it is a general fireproof material, it is necessary to embed a backing material inside the structure to prevent it from falling off or significantly changing its shape even if a crack occurs. If the valve portion 23 is structured to take into account the backrest material, the wall thickness will increase and the gap area will decrease when fully opened, resulting in an adverse effect of energy loss due to increased pressure loss.

セラミツク等の新素材によるものでは高価であ
るばかりでなく、現状では長期にわたる信頼性に
も乏しいといえる。
New materials such as ceramics are not only expensive, but also lack long-term reliability.

(問題点を解決するための手段) 前述の問題点を解決するために本考案の構成で
は、高炉送風支管での風量制御の為に設置する高
炉送風支管における風量制御弁に於いて、回転さ
せることにより流路面積を可変とする弁体が、球
形状の外形に円筒形の開口を有し、内部に冷却可
能な背筋材を配置し、その外面を高密度で可縮性
を有する断熱材及び耐スポール性を有する不定形
耐火物で被覆成形した耐火構造を有することを特
徴とする高炉送風支管における風量制御弁であ
る。なお上記弁体には安価でかつ耐熱スポール性
に優位な不定形耐火物を選定することが肝要であ
る。それにはコージエライト質キヤスタブル
(Al2O3+SiO2+MgO)が適している。
(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the configuration of the present invention is such that the air volume control valve in the blast furnace air branch pipe, which is installed to control the air volume in the blast furnace air branch pipe, is rotated. The valve body, which makes the flow path area variable, has a cylindrical opening in a spherical outer shape, a cooling backing material is placed inside, and the outer surface is covered with a high-density, compressible heat insulating material. The present invention is an air flow control valve in a blast furnace blowing branch pipe, characterized by having a fireproof structure coated with a monolithic refractory having spall resistance. Note that it is important to select a monolithic refractory material that is inexpensive and has superior heat spall resistance for the above-mentioned valve body. Cordierite castable (Al 2 O 3 +SiO 2 +MgO) is suitable for this purpose.

(作用) 本考案の風量制御弁40の弁体は冷却可能な背
筋材を埋め込む為の肉厚が確保出来る球形状の外
形に円筒形の開口を有するボール弁構造を適用す
る為、弁体の回転が良好であり流量の制御性は良
好となるものとなる。
(Function) The valve body of the air volume control valve 40 of the present invention has a ball valve structure with a cylindrical opening and a spherical outer shape that can ensure a wall thickness for embedding a coolable backing material. The rotation is good and the controllability of the flow rate is good.

また背筋材と弁体耐火物間には高密度で可縮性
を有する断熱材が組み込みまれている。従つて弁
体耐火物内の急激な温度勾配の緩和が図られ、こ
の部分に発生するクラツクを防止するように作用
する。
Furthermore, a high-density, compressible heat insulating material is incorporated between the backrest material and the valve body refractory. Therefore, the rapid temperature gradient within the valve body refractory is alleviated, and this acts to prevent cracks from occurring in this area.

尚弁体との隙間を3mm程度とすることにより、
弁体の回転による流量の制御性は良好となるもの
となる。
By setting the gap with the valve body to about 3 mm,
The controllability of the flow rate by rotating the valve body becomes better.

(実施例) 以下図面に示す実施例に基づいて本考案を説明
する。
(Example) The present invention will be described below based on an example shown in the drawings.

第1図に高炉送風支管のB管4とリユーゼンス
トツク6との間に設置された風量制御弁40の実
施例を示す。又第2図には第1図のA−A線断面
図、第3図には第1図のB−B線断面図、第4図
には第3図における弁体の詳細図を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of the air volume control valve 40 installed between the B pipe 4 of the blast furnace branch pipe and the reusen stock 6. Further, FIG. 2 shows a sectional view taken along the line A--A in FIG. 1, FIG. 3 shows a sectional view taken along the line B--B in FIG. 1, and FIG. 4 shows a detailed view of the valve body in FIG. 3.

第1図〜第4図に記載のごとく球形状の外形に
円筒形の開口42′を有する弁体キヤスブル42
は水冷されている駆動側軸48、反駆動側軸49
及び弁体フレーム46が背筋材として形成されて
いる。そしてその背筋材と弁体キヤスタブル42
との間には高密度で可縮性を有する断熱材である
セラミツククロス58が組込まれている。又弁体
キヤスタブル42の支持効果を増強する為に背筋
材である駆動側軸48、反駆動側軸49及び弁体
フレーム46にはスタツド65が施工されてい
る。
A valve body cable 42 having a spherical outer shape and a cylindrical opening 42' as shown in FIGS. 1 to 4
are water-cooled drive side shaft 48 and non-drive side shaft 49
A valve body frame 46 is formed as a backrest member. And its spine material and valve body castable 42
A ceramic cloth 58, which is a high-density and compressible heat insulating material, is installed between the two. Further, in order to enhance the supporting effect of the valve body castable 42, studs 65 are installed on the drive side shaft 48, the non-drive side shaft 49, and the valve body frame 46, which are back reinforcement members.

弁体フレーム46は弁体キヤスタブル42の円
筒開口とは直角方向の球体中心平面における最大
厚肉部に沿つた円筒状リングを形成し、水冷する
ことにより熱膨脹を押さえ、背筋材としての強度
を保持している。
The valve body frame 46 forms a cylindrical ring along the thickest part in the center plane of the sphere in a direction perpendicular to the cylindrical opening of the valve body castable 42, and is water-cooled to suppress thermal expansion and maintain strength as a backing material. are doing.

又弁体フレーム46と弁体キヤスタブル42と
の間のセラミツククロス58は断熱効果による弁
体キヤスタブル42の温度勾配を緩和するだけで
なく、弁体フレーム46の熱膨脹及び弁体キヤス
タブル42の熱膨脹を吸収するとともに弁体フレ
ーム46と弁体キヤスタブル42間のずれの発生
を高密度効果により防止し密着させ、弁体キヤス
タブル42の保持力を強固にしている。
Furthermore, the ceramic cloth 58 between the valve body frame 46 and the valve body castable 42 not only alleviates the temperature gradient of the valve body castable 42 due to its insulation effect, but also absorbs the thermal expansion of the valve body frame 46 and the valve body castable 42. At the same time, the occurrence of misalignment between the valve body frame 46 and the valve body castable 42 is prevented by the high-density effect, and the valve body castable 42 is brought into close contact with the valve body frame 46, thereby strengthening the holding force of the valve body castable 42.

尚、弁体フレーム46は弁体キヤスタブル42
の構造安定化に伴う肉厚確保の為や水冷による放
熱抑制の為、断面積を最小に留めている。
Note that the valve body frame 46 is connected to the valve body castable 42.
The cross-sectional area is kept to a minimum in order to ensure wall thickness to stabilize the structure and to suppress heat dissipation through water cooling.

背筋材の冷却は駆動側軸端部の軸給水口67よ
り行われ、軸内部仕切板69の片方が往路、他方
が復路を成し、軸排水口68より排水される。
Cooling of the back reinforcement material is carried out through a shaft water supply port 67 at the end of the shaft on the drive side, one side of the shaft internal partition plate 69 forms an outgoing path, the other forms a return path, and water is drained through a shaft drain port 68.

弁体キヤスタブル42は駆動用シリンダ71の
前進後退運動により回転レバー47及び駆動側軸
48を介して回転運動し、弁箱の通路面積を可変
することにより、風量制御を行うものである。
The valve body castable 42 rotates through the rotary lever 47 and the drive-side shaft 48 by the forward and backward movement of the driving cylinder 71, and controls the air volume by varying the passage area of the valve box.

尚駆動側軸48及び反駆動側軸49の回転は弁
箱ケーシング41に固定された各々の軸受ハウジ
ング52,53内のすべり軸受50,51を介し
て行われるものである。又駆動側軸48の軸シー
ルはグランドパツキン73を押え金物72で圧着
させることにより行われている。軸受ハウジング
52,53は各々の冷却水配管54,55及び5
6,57より冷却水を導入することにより周囲を
冷却、熱膨脹を押さえている。
Note that the rotation of the drive side shaft 48 and the non-drive side shaft 49 is performed via sliding bearings 50 and 51 in respective bearing housings 52 and 53 fixed to the valve box casing 41. Further, shaft sealing of the drive side shaft 48 is achieved by pressing the gland packing 73 with a presser metal fitting 72. The bearing housings 52, 53 are connected to respective cooling water pipes 54, 55 and 5.
By introducing cooling water from 6 and 57, the surrounding area is cooled and thermal expansion is suppressed.

軸の回転やシール部に必要なグリースは給脂溝
63,64を介してすべり軸受50,51及びラ
ンタンリング70に導入されている。
Grease necessary for shaft rotation and sealing is introduced into the sliding bearings 50, 51 and the lantern ring 70 via greasing grooves 63, 64.

弁体キヤスタブル42の回転角度は、軸受ハウ
ジング52に固定された目盛板62と駆動側軸4
8に固定された指針61とで表示している。
The rotation angle of the valve body castable 42 is determined by the scale plate 62 fixed to the bearing housing 52 and the drive side shaft 4.
8 and a pointer 61 fixed at 8.

弁箱煉瓦43は弁体キヤスタブル42との隙間
66を3mm程度確保した形状に製作する。
The valve box brick 43 is manufactured in a shape that ensures a gap 66 of about 3 mm with the valve body castable 42.

又弁箱煉瓦43は縦3段で円周4分割構造とし
ているが、弁体キヤスタブル42との位置合わせ
の為、弁箱ケーシング41に接続する弁箱煉瓦受
金物59及び調整モルタル60を下端に設けてい
る。弁箱煉瓦43と弁箱ケーシング41との間は
断熱キヤスタブル44を充填し、外部への放熱を
押さえると共に弁箱煉瓦43を固定している。
Further, the valve box brick 43 has a structure of three vertical stages and four circumferentially divided structures, but in order to align with the valve body castable 42, the valve box brick support 59 and adjustment mortar 60 connected to the valve box casing 41 are placed at the lower end. It is set up. A heat insulating caster 44 is filled between the valve box brick 43 and the valve box casing 41 to suppress heat radiation to the outside and to fix the valve box brick 43.

更に本制御弁の下部に相当する様な熱風に直接
接触するが内面形状が単純で不定形耐火物にて成
形可能な箇所は、キヤスタブルにて対処してい
る。尚材料については、弁体キヤスタブル42、
弁箱煉瓦43及び弁箱下部キヤスタブル45を
Al2O3、SiO2、MgOが主成分となり耐熱的スポ
ール性に富んだコージエライト質にしている。
Furthermore, parts such as the lower part of this control valve, which are in direct contact with hot air but have a simple inner shape and can be molded with monolithic refractories, are made of castable material. Regarding the materials, valve body castable 42,
Valve box brick 43 and valve box lower castable 45
The main components are Al 2 O 3 , SiO 2 , and MgO, making it a cordierite material with excellent heat-resistant spalling properties.

(発明の効果) 高炉送風支管に風量制御弁を導入することによ
り、高炉の円周バランス制御が可能となり、その
効果として操業の安定化及び燃料比の低減化が図
れる。こうした効果を十分発揮する為に本発明に
よる制御弁を採用すれば更に以下の効果が発生す
る。
(Effects of the Invention) By introducing an air flow control valve into the blast furnace blast branch pipe, it becomes possible to control the circumferential balance of the blast furnace, and as a result, it is possible to stabilize the operation and reduce the fuel ratio. If the control valve according to the present invention is adopted to fully exhibit these effects, the following effects will also occur.

特殊な耐火材料を用いてない為安価で製造出
来る。
It can be manufactured at low cost because it does not use special fireproof materials.

耐熱的スポール性を十分配慮した構造である
から長寿命である。
It has a long lifespan because it has a structure that takes heat-resistant spall properties into consideration.

水冷箇所が狭小であり、断熱効果を十分配慮
した構造である為、放熱量が極めて小さい。
The water cooling area is small and the structure takes into consideration the heat insulation effect, so the amount of heat dissipated is extremely small.

ボール弁構造である為、流量の制御性は良好
である上に、制御弁全開時での圧力損失は皆無
である。
Due to the ball valve structure, not only is flow rate controllable, but there is no pressure loss when the control valve is fully open.

直管部ならどこでも設置可能である。 It can be installed anywhere on a straight pipe.

高炉送風支管のみならず1300℃以下のガスの
流量制御が必要な箇所には適用可能である。
It can be applied not only to blast furnace branch pipes, but also to locations where flow control of gas below 1300°C is required.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本考案による風量制御弁を送風支管に
配置した断面図、第2図は第1図に於ける風量制
御弁のA−A線拡大断面図、第3図は第1図のB
−B線拡大断面図、第4図は第3図に於ける風量
制御弁弁体の詳細拡大断面図、第5図は高炉送風
支管における一般構造断面図、第6図は従来技術
による制御弁全体構造断面図、第7図は第6図の
C−C線断面図、第8図は第6図の弁体構造図を
示す斜視図である。 1は熱風環状管、2はA管、3は伸縮管、4は
B管、5はC管、6はリユーゼンストツク、7は
ブローパイプ、8は送風支管、9は高炉本体、1
0は羽口、20は鉄皮、21は耐火製ライニング
材、22は弁体、23は弁部、24は弁軸、25
は羽口測定用貫通孔、26はシール材、27は軸
受、28は操作部材、29は縦孔通路、30は横
孔通路、31は開口部、40は風量制御弁、41
は弁箱ケーシング、42は弁体キヤスタブル、4
2′は弁体の開口部、43は弁箱煉瓦、44は断
熱キヤスタブル、45は弁箱下部キヤスタブル、
46は弁体フレーム、47は回転レバー、48は
駆動側軸、49は反駆動側軸、50,51はすべ
り軸受、52,53は軸受ハウジング、54〜5
7は冷却水配管、58はセラミツククロス、59
は弁箱煉瓦受金物、60は調整モルタル、61は
指針、62は目盛板、63,64は給脂溝、65
はスタツド、66は隙間、67は軸給水口、68
は軸排水口、69は軸内部仕切板、70はランタ
ンリング、71は駆動用シリンダ、72は押え金
物、73はグランドパツキン。
Fig. 1 is a sectional view of the air volume control valve according to the present invention arranged in a blower branch pipe, Fig. 2 is an enlarged sectional view taken along the line A-A of the air volume control valve in Fig. 1, and Fig. 3 is B of Fig. 1.
-B line enlarged sectional view, Fig. 4 is a detailed enlarged sectional view of the air volume control valve valve body in Fig. 3, Fig. 5 is a general structural sectional view of the blast furnace blast branch pipe, and Fig. 6 is a control valve according to the prior art. FIG. 7 is a cross-sectional view of the entire structure, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 6, and FIG. 8 is a perspective view showing the valve body structure of FIG. 6. 1 is a hot air annular pipe, 2 is an A pipe, 3 is an expansion pipe, 4 is a B pipe, 5 is a C pipe, 6 is a reusen stock, 7 is a blow pipe, 8 is a blower branch pipe, 9 is a blast furnace main body, 1
0 is a tuyere, 20 is an iron skin, 21 is a fireproof lining material, 22 is a valve body, 23 is a valve part, 24 is a valve stem, 25
26 is a sealing material, 27 is a bearing, 28 is an operating member, 29 is a vertical hole passage, 30 is a horizontal hole passage, 31 is an opening, 40 is an air volume control valve, 41
is the valve box casing, 42 is the valve body castable, 4
2' is the opening of the valve body, 43 is the valve box brick, 44 is the insulation castable, 45 is the valve box lower castable,
46 is a valve body frame, 47 is a rotary lever, 48 is a drive side shaft, 49 is a non-drive side shaft, 50, 51 are sliding bearings, 52, 53 are bearing housings, 54-5
7 is cooling water pipe, 58 is ceramic cloth, 59
60 is an adjustment mortar, 61 is a pointer, 62 is a scale plate, 63 and 64 are greasing grooves, 65
is the stud, 66 is the gap, 67 is the shaft water supply port, 68
1 is a shaft drain port, 69 is a partition plate inside the shaft, 70 is a lantern ring, 71 is a driving cylinder, 72 is a presser foot, and 73 is a gland packing.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 高炉送風支管での風量制御の為に設置する高炉
送風支管における風量制御弁に於いて、回転させ
ることにより流路面積を可変とする弁体が、球形
状の外形に円筒形の開口を有し、内部に冷却可能
な背筋材を配置し、その外面を高密度で可縮性を
有する断熱材及び耐スポール性を有する不定形耐
火物で被覆成形した耐火構造を有することを特徴
とする高炉送風支管における風量制御弁。
In the air volume control valve installed in the blast furnace air branch pipe, which is installed to control the air volume in the blast furnace air branch pipe, the valve body that changes the flow path area by rotating has a cylindrical opening in a spherical outer shape. A blast furnace air blower characterized by having a fireproof structure in which a coolable backing material is arranged inside and the outer surface is coated with a high-density, compressible heat insulating material and a monolithic refractory having spalling resistance. Air flow control valve in branch pipe.
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