多孔環式焙燒爐施工工藝

馬曉萍

(山西省第五建筑工程公司冶煉分公司，山西太原 030003)

0 引言

目前，國家倡導建設“節能環保”，多孔環式焙燒爐采用天然氣作為燃料，生產φ1 000 mm以上規格的碳電極，改變了傳統做法生產出的碳電極直徑小、質量不穩定等問題，而環式焙燒爐生產出的大直徑碳電極質量穩定，能夠滿足冶煉等行業對高品質碳電極的需求，44孔環式焙燒爐屬于廠家自行研究設計，我單位負責施工的具有創新價值的新型工藝，現已投產使用，產生了良好的經濟效益和社會效益。

1 工法特點

1)鋪底磚、側墻、火道墻、爐頂蓋板均為自行設計，專業耐火磚生產廠家定做，現場驗收。

2)鋪底磚、側墻、火道墻、爐頂蓋板全部采用耐火泥和耐火磚砌筑，邊墻及鋪底為240厚水泥砂漿砌筑機紅磚、230厚耐火泥砌筑保溫磚、346厚耐火泥砌筑耐火磚。

2 適用范圍

適應于工業用碳素制品焙燒爐。

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 施工工藝流程

筑爐準備(耐火材料的分類，分選及預砌筑)→測量放線→爐底砌筑→側墻砌筑→橫墻砌筑→火道墻砌筑→蓋板澆筑→檢查驗收。

3.2 操作要點

1)筑爐前應具備的條件。筑爐所在廠房應能防雨、防雪及防潮;混凝土爐殼施工完畢;爐子基礎施工完畢，并經檢查符合設計要求標準;焙燒廠房內為筑爐服務的天車(或龍門吊車)，應能投入使用;筑爐用的耐火材料已基本到齊后，并做好磚的分類、分選工作及部分砌體的預砌筑工作。

2)施工方法。

a.耐火材料的分類，分選及預砌筑:由于焙燒用的耐火材料量很大，種類多，故應注意在各類耐火材料和耐火制品運抵現場后，應按不同類別、不同型號、不同公差分別堆放，并標識明顯的標志。根據有關技術要求，對所有的磚要進行預選，不合格磚不得使用，砌筑前應對橫墻、火道墻進行預砌筑并做技術記錄，以便正式砌筑時進行調整達到設計要求。

b.測量放線:縱橫中心線的設置:整個爐室的縱橫中心線控制均用經緯儀投設在四周的混凝土墻壁上或其他不會產生移動的點上，其余各爐室中心線均由縱橫中心線控制點引出投在混凝土墻或爐墻上，并隨著爐墻高度的上升逐漸將爐室中心線向上引伸。

c.標高控制:基準標高控制點用水準儀投設在爐室四周混凝土墻壁上或廠房鋼柱上。并在爐底澆注料層找平完后，全面檢查一次控制標高。然后在爐底保溫層砌完后，再檢測一次標高。其余爐墻(側墻、橫墻及火道墻)每砌5層磚測一次標高并樹立固定皮數桿邊砌邊檢測砌筑標高，嚴格控制實際砌筑標高不超過設計要求。

d.平面放線:平面放線全爐砌筑過程中共進行三次，第一次是在土建交工作面，按設計尺寸放出側墻砌筑線及爐底砌筑尺寸，第二次是在爐底保溫磚砌完后在其上按設計尺寸彈出側墻砌筑線及爐底砌筑尺寸，第三次在爐底表面上放出爐室橫墻、火道墻砌筑尺寸。

3)砌筑時間安排。根據工期要求，砌筑時間安排在白天，即白天砌筑、晚上上磚的流水施工方法，這樣的作業是避免砌筑和上磚在同一作業班內，減少吊車緊張運行，同時對安全生產也是有利的，在吊車使用上，白天安排吊耐火泥、補充部分磚種和搭設腳手架等工作，晚上吊車上各種耐火磚和其他耐火材料。

4)爐底保溫磚層砌筑。爐底保溫磚砌筑之前，應測量一次坑底找平表面標高，并將混凝土爐墻上的縱橫中心線引至底面上，然后根據中心線彈出砌筑邊線及膨脹線，同時根據爐底表面標高算出每層砌筑高度，用墨線彈在混凝土墻上，雙面掛線砌筑，砌筑如有個別磚高出墨線可將磚磨掉一層。硅藻土磚砌完后，需再彈出輕質磚連線及脹縫線位置。砌完后的標高誤差為+0～10 mm。

5)側墻砌筑。側墻材質為硅藻土磚和輕質磚，水泥為輕質水泥，砌側墻之前，應進行測量放線，定出保溫澆注料、側墻、橫墻嵌入凹口的尺寸邊線及爐底粘土磚的砌筑邊線、脹縫線，側墻要在爐底粘土磚完之后才能施工。爐底脹縫很多，要邊砌邊填，在砌完后用紙板將脹縫蓋起來。砌側墻時，要在混凝土擋墻上彈出每一皮磚砌筑高度線，并在側墻外面豎立皮數桿，以便隨時檢查。砌側墻時應注意要保證墻面的平整度和垂直度在設計要求之內，以使爐內腔尺寸準確。

6)橫墻砌筑。橫墻、火道墻是整個碳素陽極焙燒爐的主要結構部位，它的施工質量直接影響整個爐子的使用壽命。

a.橫墻、火道采用交替同步施工的施工順序，即先砌一步橫墻，接著砌一步火道墻，每步砌筑高度為12層。打破傳統的10層一步的砌筑高度，解決了橫墻一天一步架，火道墻三天一步架，每天進料不均衡，橫墻一天砌筑量不飽滿的難題，減小了材料的二次轉運，縮短了工期。

b.橫墻、火道墻砌磚的基本操作方法同側墻。由于砌筑灰縫為1 mm，屬1類砌體，灰縫飽滿度必須大于95%，所以在砌筑時一定要干擺驗縫，砌筑時要注意如下幾點:

在橫墻砌筑前，在爐底上彈出橫墻砌筑尺寸和火道中心線，并在側墻上彈出橫墻中心線、橫墻每皮砌筑的高度線都用墨線控制。每條火道墻中心線由爐底彈出的火道中心線隨橫墻凹口上升不斷引伸。火道墻每層高度與橫墻同步。砌完的橫墻、火道墻總高度不允許超過設計標高。

橫墻砌筑時，為保證火道墻凹形缺口的垂直度和尺寸誤差不超過設計要求，制作相同尺寸的木制模具隨砌筑高度提升。

橫墻膨脹縫內的硅酸鋁纖維氈及火道兩端的硅酸鋁纖維氈應隨砌隨填。

火道墻、橫墻平縫用稀泥漿粘漿法砌筑，同時為避免稀泥漿流出和子母槽內泥漿飽滿度，外口及凹槽內先用稠火泥刮滿砌筑。

火道墻豎縫除第一層頂部兩層，靠近橫墻兩端300 mm范圍內及邊火道靠側墻的一面墻完全用耐火泥滿砌外，其余為無漿砌筑。

每層火道墻、橫墻的砌筑順序為中間向兩頭砌筑，火道墻上的拉磚與火道磚同時砌筑，不允許砌完火道磚后再卡砌或先砌拉磚再砌火道磚。

火道墻與橫墻連接的凹口兩邊的楔磚應與火道墻同時砌筑，如楔磚最后一塊高于橫墻頂部，可適當加工。

每砌一步架橫墻后，再砌一步架火道墻，砌橫墻時火道墻上鋪設5 mm厚木板予以保護，火道墻用耐火材料包裝的木托搭設，保證足夠的強度、剛度和穩定性，降低成本，同時提高行車的使用效率。

當砌完火道頂部封頂層前，應對火道墻內進行清掃，確保火道內無雜物。

7)爐頂澆注件施工。爐頂澆注料由現澆與預制件組成，除橫墻小部分及端部橫墻為現澆外，其余為預制件。爐頂施工前應全面測量一次橫墻、火道墻標高，以便爐頂澆注料安裝時進行調整。

表1 勞動力組織情況表

預制爐頂澆注料安裝順序為先安裝火道墻再安裝橫墻。火道墻爐頂澆注料安裝時，在火道墻上滿鋪稠泥漿，以防止預制件不平穩，并鋪好硅酸鋁纖維氈。橫墻爐頂預制件就位時，先鋪好其底面的硅酸鋁纖維氈，再落座，然后再進行現澆澆注料，鑄鐵蓋板、安裝觀察孔蓋和鑄件座等工作。

表2 機具設備表

3.3 勞動力組織

勞動力組織情況表見表1。

3.4 設備與材料

1)機具設備。本工法無需特別說明的材料，采用的機具設備見表2。2)材料。由于焙燒用的耐火材料量很大，種類多，故注意在各類耐火材料和耐火制品運抵現場后，應按不同類別、不同型號、不同公差分別堆放，并標入明顯的標志。根據有關技術要求，對所有的磚要進行預選，不合格磚不得使用，砌筑前對橫墻、火道墻進行預砌筑并做技術記錄，以便正式砌筑時進行調整達到設計要求。