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 运 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；提供耐火砖加 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 窑 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 拱 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