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工业窑炉砌筑质量控制

工业炉窑砌筑是指结合企业实际,依据一定的设计要求,把特定的材料构筑成满足工艺需求的结构体的过程,这一过程的全部工序构成了整个工业炉砌筑工程。为了延长工业窑炉的寿命,确保建成窑炉能够正常运行,必须对该工程进行科学、严谨的质量控制。河南耐火材料厂以某厂隧道窑为例,分析其施工中的质量控制手段,供有关工程参考。

   随着经济的发展和社会的进步,当前众多行业应用工业炉窑进行生产。为了延长这些窑炉的寿命,确保窑炉的可靠运行,必须对窑炉进行有效管理。由于窑炉的砌 筑环节将对窑炉后期的生产运行造成直接的影响,因此要对窑炉砌筑过程进行质量控制。在质量控制环节中,要抓好材料关、施工关、验收关,从而提高砌筑水平, 保障砌筑质量。

实例概况

某厂隧道窑重要用于烧制高、中压电瓷制品,总长为90m,其中预热带长35m,烧成带23m,冷却带。窑内净宽1.392m,拱顶高1.803m。预热带设置对燃烧室;烧成带设置4对燃烧室。燃料采用烟煤。

  隧道窑基础采用钢筋混凝土基础,窑墙工作面采用高铝砖和粘土砖;保温层采用轻质粘土砖和硅藻土砖,围护采用红砖砌体。窑顶采用耐火砖砌筑的拱形顶,拱顶设置气幕、风道、热电偶;保温采用硬石。该窑自建成至今生产状况一直良好,生产能力也超过设计水平。这都得益于砌筑工程的高质量,下面就对工程砌筑中的一些具体质量控制措施进行分析。

严格控制炉窑材料

1、科学选择、检验炉窑耐火材料

炉窑的砌筑质量及寿命直接受到耐火材料的影响。因此,在采购耐火材料时,选耐火材料质量达到标准,价格适宜,运输方便的厂家产品。耐火材料进场不但有合格证,还必须在现场取样到有权威试验单位进行复验,复验合格后,才能用于工程。

2、耐火材料的运输和存放

输过程是影响耐火材料质量的一大要素,所以就算复检合格后,有关人员也必须要对耐火材料进行管理。耐火材料在运输中严格控制破损。同时对耐火材料严格进行 检查验收,根据耐火材料性能特点,受潮易变质的材料必须存放到仓库内,保证耐火材料性能不受破坏。耐火材料分类堆放,并标明名称,牌号和生产日期。

3、耐火材料的管理

当经过检验合格的耐火材料被运输到现场之后,还需要对耐火材料进行进一步的检查以及管理工作。

  第一,对结构复杂和质量要求严格的部位进行预砌。

检查耐火砖外形是否能满足砌筑质量要求;提供耐火砖 工依据和各种不同偏差砖互相搭配;熟悉炉窑结构特点和质量要求,熟悉操作方法、施工顺序、施工工具和施工材料的使用;检查耐火泥的砌筑性能和质量状况。预 砌同正式砌筑一样严格规范砌筑;使用工程所用材料,预砌完后,耐火砖清扫干净用于工程上。隧道窑工程对炉顶拱和燃烧室进行预砌。

第二,对耐火砖进行选砖、加工、编号分类堆放。

根据预砌的结果,对耐火砖的外形尺寸偏差,外观进行挑选,编号分类堆放,对不能满足砌筑质量要求的必须进行机加工,确保砌筑质量。根据选加工砖状况,编制各类砖砌筑部位,并绘制耐火砖分布图,作为砌筑依据。

炉窑施工控制

该工程窑体偏长,施工难度较大,施工管理较难。

  工程中采取施工人员分区段砌筑的方法。各区段设在膨胀缝处。为了施工方便隧道窑两侧墙分别砌筑,一侧砌到一步高度(约砌1.2m左右),再砌另一侧。为了保证施工质量,炉墙砌筑一般由内向外一层一层砌,也可以由外向内一层一层砌筑,严禁内外砌好填墙心。

  (1)严格控制窑体砌筑

体砌筑每层拉线按标杆层数砌筑,当砌到曲折密封砖时,要进行抄平,保证密封砖标高和外形尺寸达到设计要求;炉墙要经常按炉中心线或内墙边线检查炉膛尺寸, 同时也用窑车进行检查。窑体在砌筑时,各孔洞、金属埋设件等备件必须同时砌到砌体内,并固定牢固,位置、斜度、标高正确,靠近埋设件的砌体必须认真仔细加 工砖,保证设计砖缝厚度,严禁用泥浆填充。炉墙内的气幕和孔道在砌筑时,必须清扫干净勾好缝,经检查无误才能封顶隐蔽。窑体砌体膨胀缝一般是自上而下留成 直缝,而内外层膨胀缝则互相错开,形成“弓”字形,为了保证膨胀缝的尺寸和清洁,膨胀缝采用样板砌筑,边砌样板边向上提。确保膨胀缝尺寸和清洁,同时,膨 胀缝的位置应避开窑体的支柱和孔洞。窑体砌筑必须按编制的耐火砖分类布置图砌筑,砌到一定高度即进行标高,炉体尺寸检查,合格后才能进行下步施工。特别炉 顶拱脚砖底的砌体标高,外形尺寸,表面平整度必须合格后,才能砌筑拱脚砖,确保拱顶砌体质量。燃烧室与炉体同时砌筑,燃烧室如果设计有水冷套时,水冷套必 须水压合格后,才能使用。水冷套与炉墙缝隙必须按设计尺寸留设,同时缝隙内填满纸板,防止碎砖、泥浆掉入缝内,便于水套拉出维修。

2)内墙面控制

炉窑内墙面一般设计为平面。但在烘炉生产后,内墙均向炉膛内凸。造成炉墙和窑车上的制品相碰,易损坏制品。根据炉室结构和生产工艺特点,炉墙砌成曲线型,防止炉墙高温时向炉膛内凸。

  通过几个隧道窑试验,炉墙垂直面采用曲线砌体效果很好。

3)拱脚砖砌筑

拱脚砖角度必须应与拱的角度相符。严格控制拱脚耐火砖规格及尺寸并紧靠拱脚梁砌筑。如果拱脚砖与拱脚梁之间有砌体时,必须在该砌体砌完后,才能开始砌筑拱顶,拱脚砖后面严禁砌强度低的砌体。拱脚砖的标高和间距全长保持一致。拱脚砖砌完后,即利用窑车做成活动拱胎而且牢固。拱顶分区段砌筑,每区段以膨胀缝为界。

4)窑炉拱控制

是炉子最重要部分,也是最不稳定的薄弱环节,因此,砌拱顶必须特别注意拱砖的放射缝与半径方向相吻合,砖缝均匀,泥浆饱满;拱砖组合合理,膨胀缝留设正 确。因此,按预砌的结果先进行干排试砌。锁砖设在顶部,要避免中心是砖缝,根据干排试砌结果,把每层或几层的砖线弹在拱胎上,作为拱顶砌筑依据。

  拱顶砌筑,必须从两边拱脚同时向中心拉线对称砌筑,而且拱砖底面与拱胎吻合,保证拱砖的放射缝与半径相吻合,拱砖灰缝均匀,灰浆饱满,将砖一块块揉动研缝,一面砌、一面用木槌轻轻敲打砌筑。拱顶必须采用锁砖,锁砖应按拱顶的中心线对称,均匀分布。

  跨度小于3m,打入1块锁砖,跨度大于3m时,打入块锁砖,跨度大于6m时,打入5块锁砖,锁砖打入前砌入拱顶深度约为砖长的2/3左右,或预砌锁砖砌入深度来确定。打入锁砖时,先将靠近两边拱脚的锁砖同时均匀打入,最后打入中间锁砖,锁砖应用铁锤垫木板均匀打入。拱顶砌筑一般采用错缝砌筑。窑体拱顶采用双层拱顶时,在第一层拱砌完合格后,再刮一层厚2mm的泥浆,再砌第二层拱,砌筑方法相同。拱顶膨胀缝采用木样板,膨胀缝位置可根据砖模数适量调整;拱顶膨胀缝用黏土砖平铺盖上。拱顶砌完一段检查无误,再把炉顶拉杆螺丝拧紧后,再拆拱胎。然后,进行另一段拱顶砌筑,拱顶砌完后,再砌筑炉顶气幕,风道及炉顶保温材料。

科学烘炉

工业炉内衬施工验收完毕应及时烘炉,不能及时烘炉,应采取相应的保护措施。烘炉前必须先烘烟囱、烟道,其干燥后,烟囱吸力达118Pa时,烟道吸力达69Pa时,才能进行炉窑烘烤。烘炉前,根据炉子结构和用途、耐火材料的性能和建筑季节等制定烘炉曲线和操作规程。其主要内容有:烘炉期限、升温速度、恒温时间、最高温度、更换加热系统的温度、烘炉措施和操作规程等。隧道窑烘炉是先烘燃烧室,开始~ 3天用木材烘烤,必须是慢火先烘干燃烧室,再慢慢升温到350,转为正常生产用的燃烧装置烘烤。烘炉后需降温的炉子,在烘炉曲线中应注明降温速度。

  工业炉烘炉必须按烘炉曲线进行。烘炉过程中,应测定和绘制实际烘炉曲线,并应作详细记录。对所发生的一切不正常现象,采取相应措施,并注明其原因。

  炉子烘炉过程中所出现的缺陷经处理后,才可以投入正常生产。

  工业炉窑砌筑工作非常重要,因此必须要进行严格的质量控制。文中的某厂隧道窑砌筑过程注重了材料、砌筑、泓窑以及人员组织等方面,有效地保障了砌筑质量,目前该窑已投产10年,生产状况一直良好。


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