通过改善施工方法提高卧式圆筒形炉体内衬砌筑质量

通过改善施工方法提高卧式圆筒形炉体内衬砌筑质量

裴少林

山西省工业设备安装集团有限公司山西省临汾市043000

摘要：通过垣曲铜厂技改项目中卧式转炉和回转式阳极炉内衬砌筑工程来详述通过旋转炉体配合顶杠支撑法进行内衬施工，保障狭小空间内多层内衬连续紧密施工，从而提高施工质量、降低成本。

关键词：错牙；三角缝；压砖件

导言

由于该两种炉型的内衬均是设计为错缝砌筑，而且衬层为两层或两层以上，一般采用拱胎法虽然能较好地控制工作面的圆弧度，但是不能完全做到填料层的密实，最终会在生产过程中出现填料层松动而进一步导致工作层的松动，针对此种状况，下面详述应对的方法。

一、工程概况

卧式转炉和回转式阳极炉都属于卧式圆筒形炉体结构，其内衬砌筑大致分为两头端墙砌筑、炉身圆周砌筑、炉口砌筑和孔口砌筑等分项工程。

卧式转炉内衬砌体的厚度总计为510mm厚，最内层为一层470mm厚的镁铬砖衬层即工作层，工作层与炉壳之间为一层40mm厚捣打密实的镁砂填料层。转炉两头为碟形式端墙，砌筑完成后与筒体为一体。

二、施工工艺

本工艺采用的是炉体转动配合炉内十字形支撑进行砌筑的方法，无论是卧式转炉还是回转式阳极炉首先要完成的是两头端墙的砌筑工作，其次进行炉身圆周的砌筑，最后是炉口的收尾工作。在两头端墙均砌筑完毕并检查合格后将炉体转动至风口处于正下方位置后再进行第二步炉身圆周的砌筑工作，炉身圆周砌筑的关键部位是风口砖位置，由于风口砖为定型砖不适于加工，而且风口也是整座炉的关键部位，砌筑过程中存在的孔缝都会造成炉壳被击穿的可能，炉身圆周首先要进行风口砖的砌筑安装工作，首先要保证风口区的砌筑质量符合规范要求，然后再以处于最底部的风口砖为中心同时向两侧进行砌筑，回转式阳极炉不存在风口，但是阳极炉的18处透气砖和2处氧化还原孔同卧式转炉的风口一样重要，在进行回转式阳极炉的炉身圆周砌筑开始时，可选择从透气砖的位置开始进行砌筑，当卧式转炉和回转式阳极炉砌完炉身圆周一半并超过1～2层时支设第一道顶杠，经检查合格后沿着一个方向转动炉体近90°，然后接着从底部开始砌筑直到水平位置超过1～2层后再进行支设第二道顶杠，支设完毕第二道顶杠检查合格后沿着第一次旋转的方向再旋转近90°，直至砌筑到锁砖位置，为方便锁砖安装施工，待锁砖安装完毕后并经检查合格后可拆除炉内顶杠。

三、施工方法

3.1端墙砌筑作业

端墙砌筑的第一块砖开始安放时因受到炉壳圆弧度的限制，应使用一块端墙标砖沿横向放置（即长边垂直于炉身圆周中轴线），第一块砖安放时砖底部及四周与炉壳之间的缝隙使用搅拌好的填料进行夯实，可使用镁铬砖作为临时模板支护后进行填料夯实。每一层砖的砌筑除了保证上下两层压缝外还要进行砖面水平度、工作面的垂直度以及灰缝的控制。端墙与炉身圆周砌体接触的圆环面要使用拉线进行立面的平整度控制，同时要保证端墙后填料层的预留厚度符合设计和规范要求。端墙每砌筑2-3层后要进行一次砖与炉壳之间的填料层填充捣实工作。卧式转炉和回转式阳极炉的两头端墙砌筑完成后一定要对端墙圆周与炉壳填料部位的捣打密实度，并使用木楔子对圆周方向间隔约200-300mm进行打紧。

3.2炉身孔洞部位砌筑作业

两头端墙砌筑完毕并经检查验收合格后进行炉体转动，卧式转炉转动至风管处于正下方位置且风口砖不会因自身重力产生偏移为准；而回转式阳极炉要将离氧化还原孔最远的一排透气孔转动至处于正下方，这样可以在炉身圆周砌筑过程中始终按照一个方向进行转动。在第一步炉体转动完毕后还要对端墙的灰缝、工作面垂直度以及圆周与壳体之间的填料密实度进行一次检查，确保无误后使用细铁丝以炉身圆周砌体半径为固定尺寸在端墙上标注出炉身圆周砌体内径的边缘线，对于碟形端墙在轮圆过程中可借助工具将圆心与端墙圆环面调节至同一个平面，炉身圆周砌体的边缘线标注出来后必须要对内圆半径和外圆环宽度进行细致的测量校核以确保所标注的边缘线位置准确，并以此作为基准进行两头拉线来控制炉身圆周的砌筑。无论是卧式转炉还是回转式阳极炉在进行炉身圆周砌筑，如果第一道拉线存在扭曲即不与炉体中轴线平行或偏离两头端墙上标注的砌体内径边缘线，将会导致炉身圆周砌体在进行砌筑过程中整体出现扭曲，从而出现错台和三角空缝现象。

3.3炉身砌筑作业

卧式转炉炉身圆周砌筑施工的第一步是从风口砖开始进行砌筑，因为风口砖处于卧式转炉内的渣线位置，风口砖的砌筑质量直接影响到整座转炉的使用寿命，而风口直径一米以内采用湿砌也正是为了使风口砖能够紧密地结合，其余部位均为干砌。因此在端墙砌筑完毕后将炉体转动至风管处于最低处的位置，风管根部与炉壳之间的缝隙可使用较薄的硬纸板等掏洞进行封堵防止在进行填料施工过程中出现填料流失而导致砌体松动，风口砖的安装是按照从中间同时向两侧进行施工的，因为考虑到个别风管存在偏差，采用从中间向两侧砌筑的方法可以及时地对风口砖灰缝进行挤压以达到设计要求，风口砖砌筑完毕后要继续向两头端墙方向进行砌筑，直至与两头端墙顶死，然后以风口砖为中心线向圆弧两侧同时进行砌砖。

回转式阳极炉在进行炉身圆周砌筑过程中对砌筑质量要求最高的部位是每个炉内的9处透气砖和2处氧化还原进气砖，为确保整体砌筑质量符合设计和规范要求，炉身圆周砌筑施工顺序是始终按照从：第一排、第二排透气砖及氧化还原进气砖这样一个方向进行砌筑及转动炉体进行配合，开始砌筑时将炉体转动至透气孔位于最低处，回转式阳极炉的工作层要从透气砖开始进行砌筑（远离氧化还原进气砖的一排），然后以第一排透气砖为中心向两侧进行砌砖，砌筑量要倾向于第二排透气砖的方向，以避免进行炉体转动时造成已完成的砌体受重力而发生滑动，每一次的转动都要慢速并且每次转动的角度不宜过大。

当炉身砌筑完成1/2，并超过一层时，将加工完成的角钢短节与炉壳进行焊接固定，其位置为紧贴在朝上转动一侧的砌体根部的环缝上，每间隔一道环缝就固定一个，以保证每块砌体根部均能固定。压砖件焊接完毕并经检查合格后进行第一道顶杠支设，与顶杠配套使用的枕木安放时必须压住两层以上的砖面，且顶杠支设的间距控制在约700-800mm左右，顶杠的支设间距要根据窑径、枕木和耐火砖材的高低决定。

3.4炉口砌筑

炉身圆周砌筑完成后先不急于拆除顶杠，将炉体缓慢回转至后炉口呈接近水平位置以进行后炉口的砌筑施工，砌筑之前要按照图纸设计进行实地预排列，以掌握后炉口拱砖的位置与筒体砌体的交界处实际偏差，方便进行交界处筒体砌体的加工和打磨，这里一般按照后炉口砌体的下表面圆弧度加工制作一块弧形板以方便控制交界处筒体砌体部位砖材的加工，交界处筒体砌体部位加工时一定要按照图纸设计要求进行测量计算后加工，安装完毕后再进行后炉口拱砖的就位并进一步测量，若还有少许偏差可在后炉口拱砖上进行加工。后炉口砌筑完毕后再进行炉口两侧的拱砖砌筑，两侧拱砖砌筑完成后要使用角钢对后炉口两侧的两排拱脚砖进行焊接固定，拱脚砖固定完毕后要将炉体缓慢正转至前炉口呈近水平位置后使用同后炉口相同的方法进行前炉口的砌筑施工，最后进行炉口两侧的砖材砌筑。

结语

综上所述，在满足卧式圆筒形炉体多层内衬砌筑过程中，通过改善支撑方法为多层内衬同步施工创造条件，提高施工质量，降低了施工成本，而且为同类型工程积累了丰富的施工经验，也为行业的发展奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]薛启文等编著的《炉窑衬砖尺寸设计与辐射形砌砖计算手册》；

[2]中国工程建设标准化协会工业炉砌筑专业委员会编著的《筑炉工程手册》；

[3]张志贤等编著的《工业炉砌筑施工操作技术》；