李朝方

【摘 要】文章簡(jiǎn)要介紹了工程概況，結(jié)合針對(duì)本工程的特點(diǎn)以及對(duì)工藝流程和工期的要求，著重對(duì)陽(yáng)極焙燒爐的筑爐施工方法進(jìn)行了闡述。

【關(guān)鍵詞】陽(yáng)極焙燒爐；施工方法；筑爐

0.工程概況

中鋁撫順鋁業(yè)有限公司焙燒爐為半地下式構(gòu)筑物，主要由爐底、側(cè)墻、橫墻、火道墻、爐頂板、連通火道、環(huán)形煙道等部分組成；由土建工程的混凝土擋墻分隔成左右各18個(gè)爐室，共36個(gè)爐室。每個(gè)爐室被火道墻隔成相同的9個(gè)料箱，10條火道墻組成。燃料為天然氣（熱值：約3.5X104KJ/NM3）。生塊尺寸為1580mm×785mm×623mm。焙燒曲線28-36小時(shí)/室，每室9箱。裝爐方案三層立裝，每層6塊、每箱18塊，每室162塊。爐子連續(xù)工作每個(gè)火焰系統(tǒng)6個(gè)爐室運(yùn)轉(zhuǎn)，火焰移動(dòng)周期為24-30個(gè)小時(shí)，焙燒溫度為1200度±20度，炭塊溫度>1080度。碳素焙燒爐是碳素廠焙燒車間的主要設(shè)備，布置在該車間專用單跨廠房?jī)?nèi)。各焙燒室沿車間縱向分兩排排列。碳素焙燒爐的作用是將高壓成型后的生陽(yáng)極炭塊在隔絕空氣的條件下，按規(guī)定的焙燒溫度進(jìn)行間接加熱，提高炭塊的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)熱性能、導(dǎo)電性能的一種熱工設(shè)備。全部爐室共有324個(gè)料箱。爐本體主要結(jié)構(gòu)尺寸如下：

焙燒爐全長(zhǎng)： 121000mm

焙燒爐全寬： 34200mm

焙燒爐全高： 6920mm

爐室尺寸（長(zhǎng)×寬×高） 103680×13870×6920mm

每個(gè)料箱尺寸（長(zhǎng)×寬×高） 5760×780×5496mm

爐底總面積 3062.56㎡

焙燒爐兩端緊靠爐室各有一條由耐火材料砌筑的連通火道。焙燒爐外側(cè)為鋼制環(huán)形長(zhǎng)方形煙道。斷面尺寸為2460×1160（高×寬）。內(nèi)襯為74mm厚纖維澆注料。

1.施工條件

（1）筑爐工程開工前，廠房應(yīng)基本封閉，防風(fēng)防雨，工地的氣溫應(yīng)不低于+5℃。

（2）焙燒爐基礎(chǔ)應(yīng)經(jīng)驗(yàn)收合格，平整度達(dá)到設(shè)計(jì)要求公差。

（3）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有足夠耐火材料倉(cāng)庫(kù)。面積為3000㎡左右。

（4）耐火材料應(yīng)準(zhǔn)備齊全，保證砌筑不間斷進(jìn)行。

（5）所有施工用材料均應(yīng)有材料保證書、合格證，各種耐火磚外形尺寸必須符合設(shè)計(jì)要求的公差范圍，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收合格。

（6）焙燒車間內(nèi)為生產(chǎn)配備的天車運(yùn)行正常，允許筑爐施工使用。

2.施工方法

針對(duì)本工程的特點(diǎn)以及對(duì)工藝流程和工期的要求，爐體砌筑方案擬采用以下施工方法。

2.1總體安排

將焙燒爐主體的縱向兩列爐室（每列18個(gè)爐室）劃分為兩個(gè)大的流水施工段，爐體全高分五步架砌筑完成。施工中兩列爐室輪流施工，每列爐室的砌體每砌至一步架的高度后，騰出工作面搭設(shè)下一步架的腳手架，砌筑人員則轉(zhuǎn)入砌筑另一列的砌體，如此輪流砌筑，直至爐頂部澆注料塊施工結(jié)束。每列爐室每步架高度的砌體依次按爐底、側(cè)墻、橫墻、火道墻的順序進(jìn)行流水施工。

連通火道內(nèi)襯澆注料與橫墻砌筑同時(shí)進(jìn)行。環(huán)形煙道內(nèi)襯的施工，根據(jù)鋼煙道的安裝進(jìn)度來安排施工。

2.2測(cè)量放線

2.2.1縱橫軸線控制

整個(gè)爐室縱橫控制軸線按土建與筑爐圖示的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行設(shè)置，用經(jīng)緯儀投放在四周的混凝土壁上或爐體上，隨著爐墻砌筑高度的上升逐漸將中心線向上引伸。

2.2.2標(biāo)高控制

基礎(chǔ)標(biāo)高控制點(diǎn)用水準(zhǔn)儀投設(shè)標(biāo)記在四周壁上。保溫磚墻的皮數(shù)畫在與每個(gè)爐室橫墻對(duì)應(yīng)的四周的混凝土壁上，爐墻和橫墻是在每個(gè)爐室的四角附近每隔10層投設(shè)標(biāo)記四個(gè)基礎(chǔ)點(diǎn)，砌筑過程中由筑爐工用隨身攜帶的皮數(shù)桿控制標(biāo)高。每砌完一步架檢測(cè)一次標(biāo)高，在墻體砌完后再全面檢測(cè)一次標(biāo)高，以便于爐頂澆注料塊的標(biāo)高控制。

2.2.3平面放線

平面放線全爐室進(jìn)行七次，第一次是在底板找平層后按圖放出架空層H1支墩磚邊線，第二次是按施工所示尺寸放出爐底輕質(zhì)粘土磚4-1的分隔線；第三次是在爐底輕質(zhì)粘土磚4-1的表面，按施工圖所示尺寸放出輕質(zhì)磚3-5的分隔線；第四次是爐底輕質(zhì)磚上表面放出爐底耐火磚的分隔線；第五次是在爐底耐火磚1-4的上表面放出爐室橫墻、側(cè)墻的邊線；第六次是在爐底耐火磚上表面放出爐底板磚D1的分隔線；第七次是在爐底板磚。上表面放出火道墻外邊線。

2.3材料運(yùn)輸及砌筑時(shí)間安排

2.3.1材料運(yùn)輸

車間外材料二次水平倒運(yùn)由兩臺(tái)5T輪胎式叉車承運(yùn)。車間內(nèi)的材料垂直運(yùn)輸計(jì)劃利用廠房?jī)?nèi)的5噸天車兩臺(tái)，以解決施工所需的材料運(yùn)輸問題。

2.3.2砌筑時(shí)間安排

砌筑均安排在白天進(jìn)行，上磚搭腳手架等輔助性工作均安排在晚上。這樣可避免砌磚和上磚在同一工作時(shí)間進(jìn)行，減少天車緊張作業(yè)，及垂直交叉作業(yè)，有利于生產(chǎn)，充分利用有限的機(jī)械設(shè)備、空間和時(shí)間，保障安全生產(chǎn)。

2.4腳手架搭設(shè)

2.4.1側(cè)墻、橫墻砌筑采用鋼管腳手架

在火道墻上鋪設(shè)草袋或其它保護(hù)物，火道墻上滿鋪50mm厚木跳板，施工人員站在跳板上進(jìn)行施工，每步架滿鋪一次（下次砌筑火道前，先檢查火道磚是否有松動(dòng)，松動(dòng)磚即時(shí)重砌）。

2.4.2火道砌筑采用鋼管腳手架

依據(jù)火道尺寸，用架子管及卡扣搭設(shè)井子架，架上放置專制木托盤，木托盤綁扎在架子管上，確保穩(wěn)定。每砌筑一步架，兩端橫桿向上移動(dòng)一次。此腳手架形式的特點(diǎn)是搭設(shè)方便，一物多用，安全可靠及整體吊移。

2.5焙燒爐各部位砌筑方法

2.5.1砌筑程序

（1）砌筑程序圖中“第六次測(cè)量放線”以前的工作程序不能改變。

（2）側(cè)墻每砌一步架高以后，組織橫墻、火道墻砌一步架，如此循環(huán)流水施工至工程完畢。

（3）料箱底板的砌筑可在第一步架施工完成后統(tǒng)一安排集中砌筑，橫墻、火道墻、連通火道墻的砌筑是陽(yáng)極焙燒爐筑爐最關(guān)鍵、重要的工序，施工前必須編織作業(yè)指導(dǎo)書，并進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。

（4）由于爐墻砌筑必然存在標(biāo)高偏差，使得爐頂澆注料塊厚度尺寸難以與設(shè)計(jì)尺寸一致，為保證爐頂標(biāo)高和爐子質(zhì)量，控制爐頂標(biāo)高尤為重要，每砌筑一步架，側(cè)墻、橫墻、火道墻、連通火道標(biāo)高必須一致。

（5）爐底架空層砌筑，首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖彈出通長(zhǎng)縱向線，用經(jīng)緯儀測(cè)定爐中心線，依圖放出邊線及各空間邊線、支墩橫線。

2.5.2選磚、預(yù)砌筑

（1）磚的分類、分選。

焙燒爐耐火磚規(guī)格、型號(hào)較多，進(jìn)磚時(shí)應(yīng)按不同材質(zhì)、磚型分類堆放，并加以標(biāo)識(shí)；注明產(chǎn)地、批次、規(guī)格型號(hào)及質(zhì)量狀態(tài)，并繪制存放平面圖。選磚時(shí)按耐火材料標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)院提供的耐火材料技術(shù)條件及磚型圖規(guī)定的公差標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格分選。施工前，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員應(yīng)編制完成選磚作業(yè)指導(dǎo)書。

（2）預(yù)砌筑。

橫墻、火道墻、連通火道等部位結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特異型磚砌體，正式砌筑之前均應(yīng)進(jìn)行預(yù)砌筑并做好記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)與設(shè)計(jì)建立聯(lián)系，以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

所用各種耐火泥漿，砌筑前均應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)試配預(yù)砌筑，確保其施工使用性能滿足砌縫要求。

2.5.3爐底架空層砌筑

爐底架空層每爐室設(shè)26道通風(fēng)墻，由4層H1耐火磚縱向通長(zhǎng)砌筑，每1560處設(shè)一條寬為14mm的脹縫，H1磚上砌G1、G2澆注料塊滿砌。設(shè)縱向縫2道，橫向縫每1560處設(shè)1道，縫寬14mm。架空層全高512mm，填縫材料為14mm硅酸鋁耐火纖維氈。

2.5.4爐底保溫磚干砌

爐底保溫磚設(shè)計(jì)采用兩種材質(zhì)，其一為爐底輕質(zhì)磚4-1干砌4層，共268mm，砌縫為2mm；每層每隔1840mm留設(shè)一條寬度為10mm的脹縫，脹縫清理干凈，并填塞12mm厚的陶瓷纖維氈；其二為爐底輕質(zhì)磚3-4干砌 3層，共201mm，砌縫為2mm。每層每隔1610mm留設(shè)一條寬度為10mm的脹縫，脹縫清理干凈，并填塞12mm厚的陶瓷纖維氈；每層橫向留設(shè)8條脹縫。爐底保溫磚與土建混凝土接觸處鋪設(shè)δ=20mm陶瓷纖維氈。爐底砌筑時(shí)關(guān)鍵是控制表面平整度及標(biāo)高。施工中應(yīng)層層打點(diǎn)，按脹縫留設(shè)位置拉雙線。

2.5.5料箱底砌筑

料箱底一層，厚度80mm，用D7耐火粘土磚砌筑，當(dāng)爐底D2耐火磚施工完畢后，測(cè)量出爐室縱、橫中心線，并按縱、橫中心線彈出各爐室、各火道及料箱的線尺寸。

2.5.6側(cè)墻砌筑

側(cè)墻壁砌筑以前，在爐子3-5磚面上測(cè)量測(cè)出爐堂中心線，由爐室中心線量出側(cè)墻位置。側(cè)墻寬度為132mm噴射耐火料、20mm耐火纖維氈、348mm高強(qiáng)輕質(zhì)保溫磚、40mm保溫板、232mm高強(qiáng)輕質(zhì)保溫磚，總共772mm。側(cè)墻高度5096mm。正確留設(shè)橫墻凹槽口的位置。

側(cè)墻砌筑先砌筑348mm厚高強(qiáng)輕質(zhì)磚，砌到一架高時(shí)，再澆灌132mm噴射耐火料，往返重新至頂標(biāo)高。每面?zhèn)葔ι嫌?6個(gè)不銹鋼拉鉤，與土建結(jié)構(gòu)砼墻預(yù)埋件焊接，安裝拉鉤時(shí)應(yīng)包一層10mm纖維氈，拉鉤在C1、C2、C3拉鉤磚上，然后澆注耐火澆注料，將拉鉤周圍填實(shí)。磚槽的受拉面應(yīng)與拉鉤靠緊，每爐室92個(gè)，共計(jì)3312個(gè)。

2.5.7橫墻砌筑

橫墻分為中間橫墻與端部橫墻。橫墻砌筑是整個(gè)焙燒爐的主要結(jié)構(gòu)部位，橫墻與側(cè)墻凹槽口連接，幾何尺寸是關(guān)系到每個(gè)爐室的關(guān)鍵尺寸。

在砌筑時(shí)必須泥漿飽滿（大于95%），砌筑從橫墻的兩端向中央逐塊雙面掛線進(jìn)行。先在側(cè)墻凹槽口鋪一層纖維氈，鋪設(shè)纖維氈時(shí)用粘結(jié)劑刮在側(cè)墻槽口內(nèi)，橫墻上每層設(shè)置8條膨脹縫厚度9mm，內(nèi)填纖維氈，從第一層一直砌到54層交錯(cuò)布置。橫墻上的槽口尺寸應(yīng)+4，不能出現(xiàn)負(fù)值，橫墻寬度中間位463mm，端部為454mm，當(dāng)橫墻51層時(shí)，砌筑H11、H12磚時(shí)要注意磚的外觀質(zhì)量，看有無裂紋。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有裂紋的磚不得使用。橫墻全高5096mm，56層磚，磚縫采用稀泥漿砌筑，應(yīng)避免稀泥漿流出，外口采用干泥漿割口砌筑。

2.5.8火道墻砌筑

火道墻是爐料室的重要組成部分，也是焙燒爐室的主要部位，火道墻內(nèi)按工藝流程設(shè)計(jì)成W形流向，與各個(gè)爐室通過橫墻孔相連通。在砌筑火道時(shí)，先將磚進(jìn)行干擺驗(yàn)縫，調(diào)整好磚的正負(fù)差，砌筑第一層火道磚時(shí)，下鋪一層10mm厚鋁礬土。

火道墻按下列要求砌筑：

（1）火道墻第1層、第50層、第51層的豎磚縫以及外火道墻靠側(cè)墻的一面墻砌滿，其余各層豎縫均為無漿砌筑，豎縫寬度為2-4mm。

（2）在兩邊火道靠側(cè)墻一面留2mm空縫隙不打泥漿，但這一面火道磚立縫全部實(shí)砌。

（3）除規(guī)定不打泥漿的部位外，其他的泥漿應(yīng)飽滿。

（4）火道墻砌入橫墻槽口內(nèi)，距橫墻壁槽口內(nèi)1-38層為45mm空縫，39-51層部位貼硅酸鋁纖維，并在該部位刮一層8-9粘結(jié)劑。

（5）當(dāng)砌完火道墻第52層時(shí)，對(duì)火道墻內(nèi)進(jìn)行清掃，檢查火道內(nèi)無雜物后，再進(jìn)行第53層封頂砌筑。

2.5.9連通火道的砌筑

由連通火道中部向兩端砌筑，連通火道下半部的砌筑從鋼框?yàn)閷?dǎo)面，由外環(huán)至內(nèi)環(huán)逐段逐層的方法進(jìn)行，砌筑至上框后，按墻厚用木板進(jìn)行支模。

當(dāng)砌筑到每個(gè)排煙道處，按照?qǐng)D紙所規(guī)定的磚號(hào)進(jìn)行砌筑，在砌筑連通火道時(shí)，應(yīng)仔細(xì)加工好耐火磚。連通火道與火道口相接處，由里向外砌筑，邊砌筑邊后退，并填好所規(guī)定的伸縮縫隔熱材料。

2.5.10爐頂澆注料

爐頂澆注料由現(xiàn)澆與預(yù)制件組成，安裝在橫墻、火道墻的頂面。應(yīng)從爐中心線將縱橫量準(zhǔn)，并在爐墻上測(cè)好標(biāo)高，按照測(cè)好的標(biāo)高砌筑澆注料塊。在火道墻上的澆注料塊，每塊都有燃燒孔及測(cè)溫孔，這些孔洞上要安裝鑄鐵金具件，安裝時(shí)采用耐火泥漿坐漿法。

3.結(jié)束語

提高焙燒爐使用壽命的方法， 除了從爐室的設(shè)計(jì)、材料的選型、安裝等方面需達(dá)到工藝要求及后期的使用管理工作外。焙燒爐的筑爐工程的砌筑質(zhì)量也是一個(gè)不可或缺的因素，本工程工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用磚規(guī)格品種多，磚的自重大，工作面窄，爐坑深，且工期緊。為確保質(zhì)量、工期和施工安全，必須精心組織、嚴(yán)格管理，選擇合理的施工方法，制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚵鞒?，制定切?shí)可行的質(zhì)量保證措施和施工進(jìn)度計(jì)劃。