探討大型回轉(zhuǎn)窯耐材施工技術(shù)方法

蔣鑫

摘 要：本文以回轉(zhuǎn)窯殼內(nèi)直徑4900mm、窯長70040mm大型回轉(zhuǎn)窯為例，介紹了窯內(nèi)部各區(qū)段不同種類耐火磚及耐火澆注料的施工技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：大型回轉(zhuǎn)窯 耐材施工 技術(shù)方法

1、工程特點

窯體總長70040mm，窯殼內(nèi)徑4900mm，砌筑后內(nèi)徑4440mm，窯尾段長度27314mm為粘土磚段，中部長度12630mm為高鋁磚段，窯頭長度25072mm為鎂鋁尖晶石段。設(shè)計日產(chǎn)量為1000噸/天。

回轉(zhuǎn)窯設(shè)置了擋磚圈。由于回轉(zhuǎn)窯窯體本身有3.5%的斜度，所以耐火磚有向低端滑動的趨勢，設(shè)置擋磚圈后可以消除磚的軸向滑動。起到固定耐火磚的作用，而且加擋磚圈后可以增強窯體剛度，減小窯體彎曲與變形。擋磚圈分別設(shè)置在距窯頭端面的3、11、28、40 m處，厚度為50 mm。

2、回轉(zhuǎn)窯各部位耐火材料施工技術(shù)方法

2.1 預(yù)熱器、轉(zhuǎn)運溜槽、窯頭罩冷卻器耐火澆注料施工

這幾個單項工程有一個共同點，那就是全部靠爐皮的耐熱砼墻結(jié)構(gòu)。即先在鐵皮上焊錨固釘粘硅酸鈣絕熱板，然后支模打料。這就決定了施工順序必須是先下后上，支好的墻模用內(nèi)架作支撐，支一步架，澆注一步架。砼的噴涂工程在下部全部施工完后，在搭好的內(nèi)架上進行施工。施工順序如下：

下部砼澆注→砌磚→預(yù)熱器頂部掛磚→上部砼澆注→耐火噴涂料噴涂。

錨固件和硅酸鈣絕熱板的安裝方法：澆注前要先焊接錨固件和鋪設(shè)硅酸鈣絕熱板。錨固件按照內(nèi)襯≥200mm用230mm×230mm的方陣進行焊接，內(nèi)襯<200mm用150mm×150mm的方陣進行焊接。錨固件點陣邊緣與結(jié)構(gòu)件之間的最小距離為130 mm，最大距離為350mm。錨固件點陣邊緣與預(yù)留孔 （如電偶孔）邊緣的最小距離為75mm，最大為200mm。錨固件焊接完，要在表面涂一層瀝青（目的是留出膨脹縫），將硅酸鈣絕熱板鋪設(shè)好，施工前在硅酸鈣絕熱板表面刷紅丹漆進行防水處理。

預(yù)熱器、冷卻器使用了大量的澆注料，因此澆注時需要使用木質(zhì)模板。模板在現(xiàn)場進行加工，要求尺寸合適并具有一定強度，模板接縫處應(yīng)對齊封嚴(yán)，以防止襯里出現(xiàn)梯狀和漏漿；模板表面要光滑，為防止粘模，模板安裝前應(yīng)將其表面涂刷適量的隔離劑。

澆注料應(yīng)采用攪拌機攪拌，嚴(yán)禁不同牌號的澆注料混合使用，攪拌時先進行不加水干攪，時間控制在5min以上，干攪均勻后再加水，施工所用的水為飲用水，加水后攪拌時間不得低于5 min，應(yīng)攪拌均勻，不得有干料夾帶和結(jié)團現(xiàn)象。攪拌好的料在30 min內(nèi)用完，凝結(jié)后的料不能再加水?dāng)嚢枋褂谩?/p>

模板內(nèi)一次裝料高度不得超過400 mm，料加入模板后攤平，使用振動棒振動。要保證快插、慢撥，振動棒要插入到下層，表面及四角都要振動。振動直至表面泛漿、排氣很少、料面不沉降為止。振動棒撥出時要輕輕緩慢拉出，以防留下孔洞和漏振。當(dāng)澆注料具有脫模強度后才可脫模，脫模時不能對模板和墻體進行強力敲擊，以免使墻體內(nèi)部留下裂紋，從而影響澆注料的使用壽命。

2.2預(yù)熱器頂部掛磚施工方法

先將預(yù)熱器頂部工字鋼掛好調(diào)平，用2m靠尺和水平尺檢查，掛磚應(yīng)從十字中心線開始施工，拉線施工，十字線掛磚施工完后，應(yīng)再次調(diào)平。掛磚分四組，每組2人，沿工字鋼方向進行施工，一人掛磚一人協(xié)助，防止夾心磚脫落，掛磚與四周墻壁的間隙用木方頂牢，避免掛磚移動。掛磚施工完，檢查合格即可進行頂部保溫料施工。

2.3回轉(zhuǎn)窯窯體施工

窯體砌筑前必須嚴(yán)格按規(guī)程檢查，合格后方可施工。規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)為：窯體焊接合格、輔助傳動運轉(zhuǎn)有效、完全清除窯殼內(nèi)壁的灰塵及渣屑、對窯體內(nèi)襯磚按照厚度逐塊檢查，分類堆放待用，厚度級差按照5mm區(qū)分；凡經(jīng)加工后制品尺寸小于原整磚尺寸2/3的磚不得砌入窯內(nèi)。

窯體砌筑根據(jù)耐材結(jié)構(gòu)形式及耐材運輸條件，計劃施工順序如下：從窯頭向窯尾砌筑，鎂鋁尖晶石-高鋁磚-預(yù)制塊焊接-粘土磚-窯兩頭澆注料。窯體砌筑前必須試車完畢，運轉(zhuǎn)正常并有制動裝置，以防窯體因耐火材料的偏重而發(fā)生回轉(zhuǎn)；砌筑需轉(zhuǎn)窯時以最慢的速度運轉(zhuǎn)，砌筑完畢后窯體不準(zhǔn)隨意轉(zhuǎn)動。

砌筑內(nèi)襯的縱向基準(zhǔn)線，可用垂吊、激光經(jīng)緯儀放線，縱向控制線應(yīng)平行于基準(zhǔn)線且等分窯體，設(shè)置4條縱向控制線，用白鉛油標(biāo)記于窯體內(nèi)側(cè)。砌筑內(nèi)襯的環(huán)向基準(zhǔn)線用垂吊轉(zhuǎn)動法劃出，并應(yīng)按濕砌2米一段，干砌2米一段放控制線，劃在窯體上。

鎂鋁尖晶石磚內(nèi)襯采用干砌，環(huán)砌法，磚與磚之間的放射縫中夾入薄鋼板δ=1mm，每2環(huán)加1mm厚紙板膨脹縫，磚環(huán)應(yīng)相互平行并同軸向中心線垂直，由于鎂鋁尖晶石磚怕水，故加工鎂鋁尖晶石磚時采用特殊鋸片進行干切；靠窯體砌高鋁磚時，高鋁磚下部凹槽處放置硅酸鋁纖維氈，起到降低窯溫的作用，高鋁磚采用濕砌環(huán)砌法，砌筑時磚應(yīng)緊靠窯體，其間縫隙不應(yīng)大于1mm 。

每4m為一段，每段砌體轉(zhuǎn)窯分三次進行。砌筑時，應(yīng)從窯體的下弧開始沿圓周方向，同時均衡地向兩邊進行，砌過半周1-2層磚后，即開始支撐加固。沿內(nèi)襯的最后幾列設(shè)置方木，方木應(yīng)壓住最外列磚磚厚的3/4，在方木之間沿長度方向每隔1-1.2M用頂撐支撐，全部支撐完畢后，要反復(fù)檢查支撐是否牢固，并在方木和磚之間的縫隙內(nèi)用木楔楔緊。

第一次轉(zhuǎn)窯，將窯體旋轉(zhuǎn)至圓周的四分之一。隨即檢查砌體是否因轉(zhuǎn)窯而產(chǎn)生松動、裂紋和與窯體脫離的情況，發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)予補救和糾正。然后開始從窯體下半部沿圓周方向，繼續(xù)將內(nèi)襯砌至窯的水平直徑以上1-2 層磚，再次支撐加固和第二次轉(zhuǎn)窯，最后砌筑剩余的1/4周窯襯。

當(dāng)窯襯砌至最后剩4-5列磚時，進行鎖口磚砌筑前，要通過干擺磚的方法，檢查鎖口尺寸是否合適，并用短木將鎖口處兩側(cè)砌體撐牢，然后進行第三次轉(zhuǎn)窯，將鎖口磚處轉(zhuǎn)至窯下方，依次取下木方隨即砌筑鎖口磚，鎖口用鋼板鎖片可采用2-2.5mm鋼板，鎖口縫中不得超過一塊鋼板鎖片，每環(huán)鎖口區(qū)不應(yīng)超過6塊鎖片，并應(yīng)均勻地分布在鎖口區(qū)內(nèi)。鎖磚均應(yīng)從側(cè)面打入拱內(nèi)，如果現(xiàn)有磚型不能正好鎖緊，那么有必要對最后1-2塊磚進行加工，鎖磚應(yīng)具有正確的楔形和平整的表面，當(dāng)需要加工時，加工后磚的厚度不得小于整磚厚度的2/3。當(dāng)鎖磚因為擋磚圈或砌到最后一塊不能從側(cè)面打入時，可將鎖口兩側(cè)磚加工成鎖口上下尺寸相等，然后將與鎖口尺寸相適應(yīng)的鎖磚從上面打入，并將其兩側(cè)用鐵板塞緊。

窯體中部高鋁磚段采用濕砌環(huán)砌法，磚與磚和環(huán)與環(huán)之間均打灰（高鋁火泥）砌筑，磚環(huán)應(yīng)相互平行并同軸向中心線垂直，其砌筑方式和鎂磚段基本相同。窯尾粘土磚段砌筑同樣采用濕砌環(huán)砌法，砌筑粘土磚時，磚與磚和環(huán)與環(huán)之間均打灰（粘土火泥）砌筑，與襯砌的輕質(zhì)高鋁磚之間不打灰。全部窯體砌筑完成、檢查、緊固后，不宜再進行轉(zhuǎn)窯。并應(yīng)及時點火烘窯，點火前應(yīng)用帶楔形的鋼板，對干砌的砌體進行最后的緊固，使磚環(huán)與窯體嚴(yán)密貼合。

3、回轉(zhuǎn)窯施工質(zhì)量保證措施。

3.1窯體安裝完畢，必須經(jīng)過檢查和空運轉(zhuǎn)合格后，才能進行內(nèi)襯工程的施工。窯體內(nèi)壁要仔細(xì)地除去灰塵和渣屑，磚應(yīng)緊靠窯體，如有間隙必須在3mm之內(nèi)，并用粘土泥漿填實。

3.2砌筑內(nèi)襯時使用的縱向基準(zhǔn)線和環(huán)向基準(zhǔn)線，可根據(jù)窯軸線測出，并分別劃在窯體上，環(huán)向基準(zhǔn)線每2m劃一道，縱向基準(zhǔn)線劃六道。每圈磚都應(yīng)與窯軸垂直，窯襯砌體與窯體力求同心，每塊磚要盡可能精確地砌在應(yīng)砌的準(zhǔn)確位置上。

3.3窯內(nèi)襯砌完后至點火前，不得快速轉(zhuǎn)窯。

參考文獻

[1]謝朝暉、胡孝成等.《工業(yè)爐砌筑工程質(zhì)量驗收規(guī)范》.中國計劃出版社，2008.4.

[2]葛霖 《筑爐手冊》.冶金工業(yè)出版社.1994，7.