专利名称：连续加料高温反应器的维修方法
技术领域：
本发明涉及一种高温反应的维修方法，在该反应器中，用氧来气化通过有机废料成分或其它连续加入的废物发生高温度变化而生成的碳，并将所述废物的无机成分熔化。与高炉、回转窑的维修方法相比，高温反应器的维修劳动强度大且费时。由于这种反应器的工作温度高，反应器中必需有用合适的耐火材料制成的厚壁炉衬，耐火材料可用捣实的材料制造，但在多层炉衬的情况下，耐火材料通常部分地用予制的耐火砖制造。浇捣或捣实的炉衬及耐火砖炉衬在使用前均需长时间回火。当因修理而停车时，要长时间等待，以便使炉子冷却到合适的温度。例如，焚化废料的回转窑需每年停车或关闭两次，每次停车六个月，对损坏的炉衬作必要的修复。
高炉的情况与此相似，在高炉中，生成熔化的金属或发生冶金过程。在无焦操作立式炉的熔化金属废料特别是废铁或类似的高熔审加入实的工艺中。为了减少由于长时间冷却和再加热所需的金属熔化炉的停车修理时间，已知的方法是，用液压装置于拆地固定的炉膛降到炉底的下面，找到相应的损坏部位，使其与炉体分开，对其进行修补(DE3742349Cl)。这种立式炉不是连续加料的，原料经一气密盖加炉体顶部区域。与此有关的一种金属熔化炉具有一垂直的炉体，炉底下面有法兰，其中，环状法兰板沿径向伸缩，从而构成一种特别容易拆装的法兰连接(US4291634)。
在这种情况下存在着维修高温反应器的下部分的问题，其中，用经过计量补充的纯氧来气化通过有机废料成分发生高温变化而生成的碳，并将无机成分熔化，以熔化态流出。最好借助一个予处理区，例如一个排气通道，将废物连续或间断地加入反应器，在反应器底部承受高温以及机械和化学力的作用和载荷。
这里所说的废物在未分类，未处理且部分为液体成分的情况下连续承受高温予处理，为此在受压状态下迫使这些废物通过容纳它们的通道，以“烧结工艺”的形式使液体和挥发组分气化。因此，被予处理的家庭、特殊或工业废料或废弃物在高温反应器内是以块状承受高温处理的。这就克服了公知的废料焚化工艺或相应的高温分解的工艺的缺点，这些缺点在已经公开的文献中有充分的描述。
在避免传统的焚化工厂必定存在的高的空气流率的同时，特别应具备各种优点，因此采用对环境无害的工艺技术。在对予先分解了的废物在高温反应器的进行已知的熔化操作的场合，在反应器中，加料以压紧层的形式进行，但发现这不能保证气体在压紧层内进行充分渗透，因此，尽管消耗的能很多，但是在反应器内生成的气体不足，且滞留时间较长。
把要被熔化的块状材料连续加入高温反应器中能可靠地消除这个问题。利用本发明的维修方法的高温反应器具有一个两部分的结构，即一个上部分和一个可拆卸的下部分，也就是一个用于所获得的气体馏分的上部稳定区和有效的炉床，块状的予处理过的熔化材料被连续加入炉床中。借助气体和压力密封法兰连接件将上、下两部分牢固地连接在一起。按照普通技术人员公知方式用耐火材料给高温反应器衬里，衬里必须使高温反应器内部能耐1600至2000℃的高温。几个氧气喷枪最好穿过炉体的衬进入所形成的疏松层下面的炉区，这些喷枪总合为组合燃烧器，这些喷枪的外面装有冷却夹套，并将它们依次牢固地连接在炉体的衬上。由于从外向里穿过耐火材料的氧气喷枪的冷却夹套的作用，在炉衬的内表面的接触区域形成温度梯度，这至少使部分被气化的材料发生反向冷凝或被氧气喷枪液化，因此便发生多变的不受控制的化学反应和熔化过程。只有在高温燃烧区进行短时间的运转后，具有氧气进料的组合燃烧器的冷却夹套与其周围的耐火炉衬强烈融合，以至不破坏炉衬就不再能将其抽出。因为冷却夹套只有一个冷却剂供料管线和一个冷却剂排出管线，在它们与反应器连接或为了便于维修而不连接方面不存在问题，而位于冷却夹套内的氧气喷枪即实际的燃烧器是可以替换的，它们与许多控制连接件、监测件和至少一个辅助气管线等相连，因此，它们的替换会比较复杂。
通过向高温反应器的气化或熔化区域供给纯氧或富氧空气，在组合燃烧器平面附近，在一定程度上讲由碳馏分构成的凹凸层被氧气气化，与此同时，矿物和金属成分被熔化，以便在以后以熔融的形式直接流入均质反应器，均质反应器最好衬有相应于气化区的衬层。均质反应器在结构上是一个与高温反应器下部分相同的部件。在均质反应器内可对熔化物进行净化，因此可使熔化的矿物和/或金属成分进行彻底地均质。特别由于腐蚀性的化学作用和机械作用，以及在高温反应器和均质器的气化区内的高温，所说的区域的壁的耐火材料衬里特别容易损坏，因此高温反应器的运转时间受到必需的修理或至少受维修工作的限制。
现有技术中用于修理高炉和高温反应器所必需的高温反应器的停车时间对于间断加料的化铁炉或类似的炉子来说是可以接受的，但它不适合把要被熔化的或气化的料作为予处理的结果连续加入的场合。在废料处理装置中，废料是连续加入的。贮存的废料由于腐烂或类似的原因而分解，例如在炎热的夏季在装置的供料区，当用六周时间来完成必需的修理工作时，对这些分解的废料进行贮存是不可能的。存在这种问题的装置不能有这么长的停车时间。需要有一种可供替代的处理装置，在数周的修理期间内，该装置保证能够使用。
本发明的目的在于提供一种高温反应器的维修方法，该反应器特别容易发生上述问题，在重载部件被损坏后，可将该反应器与比迄今可能的修复速度还要快得多地修复到所需的使用状态。因此，可大大减少装置的停车时间。长时间的维修和维修费用与装置的给定停车时间是无关的。
本发明的目的通过权利要求的技术方案来实现。
本发明的主要内容是把这种连续加料的高温反应器分成一固定的反应器部分和一可从固定反应器部分拆卸下来的部分，因此，能在短时间内这个可移动的反应器部分替换下来，对其单独进行有效的维修和修理。在替换可拆卸的反应器部分的过程中，应停止向反应器加料，拆卸这个或类似的部分并用新的修复了的相同的部分替换它们，作这些工作所需的时间与实际的维修和/或修理无关。
为按计划进行替换工作，停止向反应器加料，仍在下部炉体中的固体被熔化或气化，将熔融的金属排出，便可以拆卸高温反应器的上部分和下部分之间的法兰，与此同时一齐或尽可能快地先后从冷却夹套中将氧气喷枪抽出，不需要断开氧气喷枪与控制，检测，供气和排气单元的各个连接。将具有熔融金属容器结构的高温反应器的下部炉体从高温反应器的固定安装的上部分向下只降低几毫米，然后将其从操作位置移开，与这个过程同步进行的是将一备用部分向上移至高温反应器把法兰安装到高温反应器的上部分上，上部分便可安装定位。在此之前，要有充足的时间将备用部分加热到高温，使该温度接近操作温度，例如800℃。这样，可在下部分和上部分之间直接形成压力密封连接，使反应器因替换修理短时间停止加料后恢复加料。在安装法兰的同时把氧气喷枪装入备用部分的冷却夹套中，此后便可立即恢复操作。
将待修理的且仍处于高温状态的反应器的下部分进行冷却，这种冷却与把装置恢复到操作状态无关，当达到可进行修理的温度时，能将其重新修复成能很好地进行使用的状态，只有需要下一个备用件时，才将无损伤的备用部分加热，以便为下次的迅速更换作好操作准备。
采用本发明的更换方法，可将高温反应器或类似的燃烧器或熔化炉所须的长达几周的停车维修时间减至几个小时，从而保证了整个装置的连续运转，提高了生产效率，促进了安全操作，消除了对环境的危害和给操作人员带来的危险。
权利要求
一种维修高温反应器的方法，在该反应器中，用氧来气化通过有机废料成分或连续加入的废物发生高温变化而生成的碳，并将这些废物的无机成分熔化，作为熔化和均质反应器的高温反应器具有被固定的上部分和被法兰连接到上部分上的下部炉体部分，下部炉体部分形成一个带有熔融金属炉体的结构单元，下部炉体部分由于受机构的、化学的和/或高温的应力作用被渐渐损坏，可用一个相应的备用单元来替换下部炉体部分，替换操作按下列步骤进行a)仅在替换下部炉体部分期间停止向高温反应器加料，b)利用组合燃烧器使开始停止加料时仍在下部炉体部分中固体空气气化和熔化，并使熔化的液体从熔池中流出，c)把具有氧气供料的配有冷却夹套的穿过下部炉体部分的壁的组合燃烧器从冷却夹套上拆下来，d)把高温反应器的上部分和下炉体部分之间的连接件松退下来，并使下部炉体部分略微下移，e)把热的下部炉体部分从其操作位置移开，f)为了使高温反应器立即投入使用把事先予热的备用的下部炉体部分装到操作位置，将其以压力密封的形式连接到高温反应器的上部分上，g)把具有氧气供料的组合燃烧器装入高温反应器的备用单元的冷却夹套中，并投入使用，h)恢复向高温反应器加料，i)使已从操作位置拆下来的要大修的下部炉体部分进行充分冷却，然后加以维修，此后，所说的部炉体部分作为备件可再次利用。
全文摘要
本发明公开一种维修高温反应器的方法，该方法是备用单元来替换由于机械的、化学的和/或高温的应力作用已被损坏的下部炉体部分，该部分形成具有熔池炉体的结构单元。为此，停止向高温反应器加料，使下部炉体部分中的熔化的液体从熔池中流出。把通过冷却夹套穿过炉体壁的组合燃烧器拆卸下来，并将上部和下部炉体之间的连接件松退。然后把热的下部分从其操作位置移开。把事先预热的备用单元装到操作位置，并把具有氧化供料的组合燃烧器装入冷却夹套中。
文档编号F27B3/12GK1080391SQ93105440
公开日1994年1月5日 申请日期1993年4月5日 优先权日1992年4月6日
发明者G·H·基斯 申请人:热选择有限公司