用于容器壁元件的泡沫隔热的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于大型容器的隔热。特别地，本发明涉及大型容器的容器壁元件的隔热以及这些容器壁元件在大型容器的容器壁中的使用。
【背景技术】
[0002]当前的大型容器一包括熔化技术领域(例如用于玻璃熔化)的设备，是熔体的炉子或运输部分，其由选择的耐火材料组成。在最简单例子中，它们基本上由底板、侧壁和拱顶组成。那些组件一起基本包围炉腔/熔化腔，并因此包围熔体，或者在热电设备的情况下，包围燃烧室或燃烧道路。
[0003]本发明可以应用于所有类型的大型容器，比如，熔化炉、盘、罐等，以及用于所有的可熔材料，例如，玻璃熔体、金属熔体、矿物熔体等，以及用于单组分熔体、多组分熔体、多层熔体、熔融化合物等；其次，前述简单地称作炉子和熔体。同样地，本发明可以应用于其他热电设备，例如，应用于发电设备或废物焚化设备中，其中通过隔热壁或容器壁至少部分地包围热处理的装载物。然而，本发明还可以应用于大型容器的绝热，用于非常冷的处理。
[0004]通过术语容器壁元件描述直接或间接地包围熔体或熔融的装载物的炉子的部分，优选为耐火部件或石头，通常为石头。例如，在炉子的情况下，那些部分是指直接地包围熔体或上面的炉子的部分，或在部分的各种顺序定位的层的情况下，那些部分是指前后布置的部分。
[0005]在应用于玻璃熔炉的情况下，整个玻璃熔炉受到磨损(腐蚀/侵蚀)，因此该玻璃熔炉具有有限的使用寿命，即所谓的炉龄。在未停工且冷却的情况下，磨损的部件或容器壁元件的修补被限制，以及仅仅不显著地延长所述炉子的炉龄。几年之后，整个熔炉不得不以尚成本基本完全被更新。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的目的是提供改进的隔热用于延长炉龄，和/或降低或消除气体或液体的扩散，由此柔性地保持该隔热。
[0007]本发明的目的是通过根据所附的独立权利要求的特征的设备和方法实现的。
[0008]提供包括耐火材料的容器壁元件，由此耐火材料在至少一侧被刚性连接至隔热材料。具有隔热材料的耐火材料的容器壁通过熔炉的壁降低热损失。当在冷却系统中使用本发明时，具有这种设置的容器壁因而降低冷损失。两种时期都有利地降低能量损耗。通过将隔热材料刚性地应用至容器壁元件的耐火材料，相应地有助于容器装配期间的处理。该容器壁元件可以用作侧壁的壁元件，在此基础上，可以用作中间壁或还可以用在盖子中。
[0009]该隔热材料可以为任何适合于本目的的材料。此外，该隔热材料可以具有防气体扩散性能。另外，该隔热材料可以包括机械强度使得至少一个紧固件可以插入该隔热材料。反之，至少一个紧固件可以通过硬质的插入构件而接合至耐火材料，且该耐火材料可以通过具有低的机械载荷能力或没有机械载荷能力的隔热材料隔热。特别地，优选的隔热材料可以为泡沫玻璃或泡沫金属。该耐火材料可以直接地配置有这些泡沫或这些泡沫可以应用于该耐火材料。
[0010]当应用该隔热材料时，至少一个紧固件可以插入已经存在的隔热材料中或该隔热材料可以围绕至少一个紧固件而制造。还可以想到的是，该隔热材料本身形成紧固件，例如形成为用于刚性连接的形状元件。至少一个紧固件可以具有任何适合的形状，并且包括例如螺栓或用于增加容器壁元件的柔性的形状元件，例如，球状头部。至少一个紧固件可以通过刚性连接、非刚性连接或粘接结合而附接至隔热材料。如EP2011001574所公开的，至少一个紧固件可以用于保持并进给传递至具有可以被推送通过的壁的熔炉的容器壁元件。该紧固件还可以直接地插入耐火材料中然后能够伸入该隔热材料。大体上，允许力和/或力矩传递至容器壁元件和从容器壁元件传递出的所有紧固件都是适合的。
[0011]在使用泡沫作为隔热材料的情况中，在耐火材料上制造泡沫期间，至少一个紧固件可以结合至泡沫。还可能适合的是，至少一个紧固件包括锚固件，然后该锚固件可以结合至隔热材料，即该泡沫在耐火材料上以紧固件“生长在”泡沫的方式起泡。假定在隔热材料中提供足够的机械强度的隔热材料，例如螺钉，如果需要的话可以通过插入的螺纹嵌入件来提供。
[0012]将该隔热材料应用至固体元件的形式的耐火材料I也是可能的，通过或不通过紧固件。据此，可能的是，隔热材料已经是用于将被铸造的熔铸耐火材料的期望形状，且仅仅装配这两种材料。
[0013]中间层可以设置在耐火材料和隔热材料之间。该中间层可以通过将隔热材料直接应用至耐火材料而产生，例如，当应用泡沫玻璃时的玻璃层。另外，可以应用单独的层，例如，用于连接和/或密封耐火材料和隔热材料。该中间层可以通过各种层增加相对于气体扩散的不透性或该中间层可以提供不透性。
[0014]该容器壁元件的各个层可以包括各种延伸部，使得邻接的容器壁元件可以彼此接合或彼此重叠。该重叠可以对容器壁元件的组件的稳定性和不透性具有积极影响。形成该容器壁元件的各个层可以具有不同厚度。
[0015]该容器壁元件的各个层可以包括用于介质通过的通道和/或连接。通过这些通道和/或连接可以另外地冷却或加热容器壁元件。当加热或冷却整个设备时这可能是有利的。特别地，来自熔化过程或另外过程或上游过程的液态材料(例如液态玻璃、液态金属)可以被导向通过通道。这种材料可以完全地或部分地提供用于熔化过程的能量。例如，各个容器壁元件的通道可以通过套筒系统彼此连接。
[0016]在这种套筒系统中，容器中包括的通道的一端被配置为套筒且另一端被延伸作为肩部，由此该肩部装配到下一个容器壁元件的套筒内。必须以这样的方式设计容器壁元件之间的连接:使得如果邻接的容器壁元件具有不同的取向，则还保证容器壁元件之间的通道连接的不透性。此时，可以使用合适的密封，套筒连接的合适的几何结构(例如球/窝形)或像波纹管或铰链的柔性部。此外，容器壁元件的套筒部可以配置有传感器，例如用于检测连接处的温度和压力状况并使用这些数据用于控制/调节整个设备。
[0017]各个容器壁元件的通道的连接还可以是钝性的，由此适当的密封件(如果需要的话，具有传感器)，设置在容器壁元件之间。通过将足够高的压力应用至容器壁元件并因此提供不透性，还可以通过钝性的连接来连接通道。该密封件可以被配置为压力元件。以通过各个元件的运动启动控制功能的方式来提供通道。例如，通过至少部分偏移的运动打开其它通道。据此，当导向经过邻接的部分或传递经过邻接的部分时，流动的流体还可以被重新导向或引导进入几个或不同的通道。同样地，可以想到通过定向偏移降低流速，该定向偏移在这一位置减少通路通道。这个系统可以用于控制/调节熔化物中的能量供应，以及用于上游过程的散热，以通过管理用于从能量上至少支持另外的过程的各种、至少两个依次跟随的过程，来至少部分地引导各种、至少两个依次跟随的过程的过程热。这还可以被同时以及以其任意的组合执行。用于加热的过程也适用于冷却。
[0018]该容器壁元件可以配置有传感器，例如用于收集关于容器壁元件的压力和温度状况以及可能的进一步(测量)数据。所得到的数据可以有利地用于控制/调节整个设备。传感器可以设置在隔热材料内或隔热材料上以及耐火材料内或耐火材料上以及中间层内或中间层上。传感器还可以结合至容器壁元件的隔热层。传感器可以是当达到预定参数时被激活或失效的一次性(disposable)传感器，或者传感器可以是数据可以查询的传感器。
[0019]有利地，容器壁，例如侧壁，可以通过相对彼此且相对它们的空间位置可移动的多个容器壁元件而基本被装配而成。因此，可以提供一种具有可以被推送通过的可调节的壁的熔炉。
[0020]该容器壁的各个容器壁元件可以设置为相对彼此偏移，以使得通过推送通过各个容器壁元件，邻接的容器壁元件可能不具有相同的进给位置。当移除被推送通过的石头时，这是有利的，因为可以有利地避免不得不同时拆卸多个容器壁元件。
[0021]该容器壁的各个容器壁元件在彼此之间可以配置有连接元件，以使得进给力可靠地从一个容器壁元件传递至另一个容器壁元件。还可以通过致动器(例如液压驱动装置或主轴驱动装置)提供这种连接。因此，各个容器壁元件可以相对于彼此移动并且彼此关联地移动，或者可以改变压力条件。例如，致动器可以附接至每个容器壁元件的至少一个紧固件以将力传递至至少一个紧固件的每一个。例如，如果容器基部是固定的且侧壁包括可以被推送通过的容器壁元件，增加的摩擦力可以在固定的基部与可移动的容器壁元件之间产生。因此，当容器壁元件被推送通过时，即使熔体到达容器壁的固定部和移动部之间，基部元件也可以以基部元件保持在合适的位置的方式被锚固或固定。因此，这不是简单的保持，还可以使用拉伸力和压缩力来使石头相对于它们的高度移动(进入熔体或从熔体移出)，用于操纵流动以例如在基部上提供高度可调节的凹部。因此，通过高度的可调节性提高和降低多个基部元件，而提供可变的均化区域。
[0022]在容器壁的各个容器壁元件之间，可以设置传感器用于检测关于容器壁或它的一段的压力和温度状况。有利地，传感器的数据可以用于控制/调节整个的设备，特别地，用于控制/调节一方面产生容器壁元件的进给的致动器，且另一方面用于如下的致动器:该致动器设置在各个容器壁元件之间，用于调节或至少临时重叠各个元件、部分区段或整个区段的布置，以及如果必要的话多次调节或重叠。
[0023]在容器壁元件被推送通过容器壁且磨损之后，可以再加工并重复使用该容器壁元件。一方面，磨损区域可以处理并变平，例如通过应用新的耐火材料。因此该容器壁元件上的隔热材料可以重复使用。另一方面，该隔热材料可以拆卸并应用于该容器壁元件的另一侦U。作为优势，该容器壁元件可以重复使用多次并因此降低成本。
[0024]在玻璃熔炉的应用中，由泡沫玻璃组成的隔热材料层(如果有必要的话该隔热材料层具有紧固件)可以直接应用于可拆卸的容器壁元件的面向熔体的一侧上的玻璃层，该玻璃层由可拆卸的容器壁元件的使用产生。由于耐火材料的足够的厚度，新耐火材料的应用不是必要的。否则，可以应用另外的耐火材料。
[0025]推送各个容器壁元件通过容器壁被设置成连续过程，其可以依靠所述传感器捕获的数据控制/调节该连续过程。在推送通过的过程中，一个从未用过的、新的或再加工过的容器壁元件应用于容器壁并移动进入进给方向。在通道路径的一端拆卸用过的容器壁元件且可以再加工该容器壁元件。所述容器壁元件可以以单个元件、部分段的形式或作为整个壁被推送通过所述容器壁