环形加热炉工作层耐火浇注料施工工法

环形加热炉（工作层）耐火浇注料施工工法一、前言随着市场经济和各行各业的飞速发展，无缝钢管在国际和国内市场的需求量越来越大，从多个轧管厂实际生产过程中，管坯环形加热炉炉体的好坏是影响轧管质量十分重要的因素。我公司在施工天津****钢管有限责任公司二套、三套、四套轧管工程环形加热炉及一套环形加热炉改造工程中，采用了多层板配木方异型模板及型钢支撑体系将浇注料分层、分块、间隔浇注成型的施工方法，这样既能保证炉体工作层的构造尺寸和质量，又能加快筑炉进度，节省更多的人力、时间、提前投产，创造了可观的经济效益。总结成功经验，编写本工法。二、特点1.使用本工法较传统的钢模板加钢管支撑体系，便于复杂结构成型、有利于施工机械化、劳动强度低、施工进度快。2.筑造的炉体整体性强、气密性好、热传导率低、散热损失小、使用寿命长、节约能源。3.使用本工法易于保证炉体的几何尺寸，表面光滑，观感好。三、适用范围1.本工法适用于冶炼轧管工程环形加热炉工作层浇注料的施工。2.本工法适用于其它冶金工业环形加热炉（工作层）浇注料的施工。四、工艺原理由于浇注料具有可塑性，同时炉体工作层承受高温气体侵蚀、冲刷，特别是炉底工作层要承受钢坯的挤压和磨损，因此使用的耐火浇注料在理化性能上有其特殊要求，且有先进可靠的施工技术和科学的施工方法才能保证炉体的质量和使用寿命。在无缝钢管有限责任公司二套、三套、四套环形炉浇注料施工中，采用16mm厚多层板、25mm厚木板、50×80mm的木方加工制作成异型模板，再配以【16槽钢和活动钢管脚手架作为支撑体系，将浇注料采用分层、分块、间隔的方法浇注成型，从而筑造了一个又一个质量好、进度快的环形加热炉提前投入使用。五、工艺流程1.炉体总流程：炉墙→炉顶→炉底2.炉墙施工:2.1异型模板加工制作准备工作→进料→放样→下料→加工制作→检查、校正→编号→出厂→堆放、使用2.2支模、浇注准备工作→隔热层验收→放线→铺塑料薄膜→支模（支撑体系）→检查、校正→分层、分块、间隔浇注→拆模、养护3.炉顶施工准备工作→搭设活动模板支撑体系→铺底模→放线→吊挂锚固砖→分块支模→检查、校正→分块浇注→拆模、养护4.炉底施工准备工作→炉底隔热砖层验收→次层放线→铺塑料薄膜→分块支模(支撑体系)→检查、校正→分块浇注→拆模、养护→工作层放线→分块支模（支撑体系）→检查、校正→分块浇注→拆模、养护5.修整、养护膨胀缝修整→表面修整→养护→清理→检查验收→烘炉六、操作要点1.施工前的准备1.1异型模板制作与预安装根据浇注料需支模、浇注成型的特点，设计并制作与炉体结构相配套的模板，在准备工作中就显得特别重要，为此在工程开工前及早布置并着手该项工作，由木器加工厂设计、制作异型模板，并在运抵现场前进行预安装，以便发现问题及时解决，检查校正后，不同部位模板要进行编号、写明部位，按用途分别堆放。对模板及其支撑的设计要符合下列要求：保证结构和构件各部分形状尺寸和相互间位置的正确性。具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受浇注料的重量、侧压力及在施工过程中所产生的荷载。支撑及其它附属配件应便于装拆。模板接缝应严密,不得漏浆。1.2平面规划根据现场的情况布置平面位置，设置两台0.35m3强制式搅拌机，搅拌机位置应尽量靠近炉门，以便运输浇注料。浇注料靠近搅拌机搭设平台堆放，根据用料的先后顺序及现场平面大小可分批进场，所有进场浇注料应挂牌分类堆放，严禁混淆。水电根据现场情况布置，平面布置时应规划好临时道路。1.3测量、放线为控制炉体结构的外型尺寸，施工前需做好以下工作：进出料中心线标记于炉底、炉墙钢板上。炉膛中心线标记于炉底、炉墙钢板和炉顶横梁上。炉墙第一次浇注料的标高线弹设于炉墙钢板上。测量进、出料炉门、检修门、观察门、烧咀、隔墙等的中心线，并以角度的形式标记于内外环墙钢板上口。对炉体结构进行实测，并转动炉底，符合要求后方可进行施工。1.4检验、试验进场的浇注料应进行复检，复检合格后方可进行施工，所有浇注料在施工前进行试验，以了解、熟悉材料性能，从配比、加水量、加料程序、搅拌时间、浇注程序、养护方法和时间等环节应严格按规范和生产厂家的要求进行，以便保证质量，顺利进行施工。每次浇注料做试块1～3组（每组3块），试块大小40×40×160mm。2.炉墙施工整个炉墙分五～七层浇注完毕。如下图：（以Φ460炉体支模为例）。整个异型模板制作1/3，周转三次，即每次支模浇注120°，分三次周转将内、外环墙施工完毕。2.1异型模板加工制作首先做好准备工作，熟悉图纸，校对尺寸，计算模板面积，提出材料计划，组织材料进场，根据图纸进行实际放样，根据放样尺寸、弧度进行下料，根据下好的料进行加工制作，然后根据图纸对实物进行检查，发现问题及时进行校正并进行试安装，然后编号、出厂、堆放于防雨、防水棚内，以备使用。2.2支模、浇注首先做好准备工作，熟悉图纸和实际操作部位，对隔热砖层进行验收将事先做好的异型模板运输到安装部位。按设计将胀缝分块线弹设于隔热砖墙上,并铺0.25mm厚塑料薄膜一层,防止浇注料施工时，因失水过早失去流动性。将模板支撑体系【16槽钢焊于内外环墙处，距墙200mm左右【16槽钢顶端利用Φ48*3.5焊管焊接于炉墙钢板上，下部和炉底钢板焊接，间距＠1.5-2.0m。然后进行支模工作,将事先加工制作好的异型模板安装，固定模板水平木楞采用100*100方木，将异型模板和100*100方木用楔子楔紧，用圆钉固定好，方木间距＠400-500mm。支模完毕后进行检查，根据图纸尺寸进行核对，出现偏差进行校正。整个炉墙模板分三次进行周转，每次施工120℃，每次逐层进行施工模板支设一层浇注一层，直至标高。模板支设前，要求内侧模板清理干净并涂刷脱膜剂，并检查锚固砖，锚固件是否紧固，并检查是否按设计要求放置。检查测压孔、窥视孔、测温孔、热电偶孔等留设是否正确，是否有遗漏。检查胀缝位置是否正确。检查合格后，进行分块、间隔浇注。浇注料搅拌时按操作规程进行，搅拌好的浇注料在30分钟内用完，否则导致施工性能较差，应将该料丢弃不要。下料时应沿模具均匀布料，等到料布满模具后开启振动棒，振动时沿模具均匀振动，振动棒做到慢进慢出。禁止长时间在同一地方振动，振动约40s左右以防颗粒偏析。当料的表面泛浆，冒出的气泡由多变少时，表示该料已振动完成。振动完成后浇注料露出平整光滑的表面，表明这是一个合格的浇注体，不要用抹刀抹平，严禁将振好的浇注体进行二次振动。振动好的浇注体严禁上人，待浇注体具有一定强度后，方可拆模进行下一块的施工。当施工烧嘴部位的一层时应特别注意，烧嘴采用钢制胎模，用Φ16对拉螺栓固定烧嘴周围的浇注料，要认真仔细振捣密实从内、外分体拆模，具体见下图：炉墙分块、间隔浇注，左右两块浇注料完毕拆模后再浇注中间块，其膨胀按设计留设。拆模时要小心，防止对浇注体用力锤敲。浇注体模板的拆除应在浇注体完成12-24小时进行。对加水量较多的浇注料，拆模时间应大于28小时。（拆模时间可以根据现场情况适当增减）浇注体的适宜养护温度为15℃-25℃。如果炉内温度过高，浇注体表面应用塑料布覆盖。拆模后的浇注体必须在温湿的环境中养护72小时以上方能进行烘烤。3.炉顶施工3.1首先熟悉图纸，核对尺寸，做好准备工作。3.2炉顶施工在炉内搭设两套活动模板支撑体系，从一点向相反方向同时施工，支撑体系采用Φ48脚手管搭设，立杆间距@800mm，上部水平楞采用50*80mm木方，间距@300mm，上铺16厚多层板做底模，每套支撑体系15m长左右，第一、二次浇注完毕拆模后移至第三、四次施工位置，直到最后两套交圈为止。3.3底模支设完毕后，根据图纸进行放线，做好标记于炉顶横梁和底模上。3.4根据标记挂好白线，根据设计尺寸吊挂锚固砖，并进行固定。3.5根据设计膨胀缝及放线标记进行分块间隔支模，支模完毕后进行检查、校正。3.6检查完毕后，进行浇注，第一次浇注完毕12小时后拆掉分块侧模，浇注中间块，两块侧面为三角型凹槽，浇注第二块时侧面铺设12.5mm厚的膨胀纤维毯，胀缝宽10mm。炉顶与炉墙踏步形交接处炉墙上铺20mm厚耐火纤维毯。3.7下料、振捣、拆模、养护见——2.2.18。3.8浇注料振捣时锚固砖周围要仔细振捣，不得碰撞锚固砖，并注意固定锚固砖的木模和木方，派专人进行看护发现问题及时处理。3.9炉顶吊挂砖，安装要垂直。所有炉顶吊挂砖及吊挂件与吊挂横梁间必须都均匀受力，不准有腾空和松动现象。3.10浇注料的运输要利用天车把搅拌好的料吊运至铺好跳板的炉顶面，然后用手推车运到浇注部位。3.11炉顶养护时间应比炉墙长12—24小时。4．炉底施工4.1做好准备工作，根据测量标高点，将炉底标高引测到内、外环墙上，施工时根据炉墙上的标高进行引测。4.2施工前，进行试运转并检查炉底与炉墙的间隙及中心线，检查合格后方可施工。4.3对炉底隔热砖层进行验收，验收完毕根据图纸对次层进行放线，用墨线弹设于砖表面。4.4然后铺一层塑料薄膜，防止浇注料施工时因失水过早失去流动性。4.5根据事先弹好的分块墨线进行支模，侧模采用多层板后备50*80mm木方做模板，相隔两块间的模板用50*80木方相互支顶，同时防止侧模上浮，侧模每隔1m-1.5m用50*80方木和炉顶相互支顶整个炉底制作1/3侧模，然后进行周转使用。4.6支模完毕后进行检查校正，然后分块间隔浇注，左右两块浇注完毕拆模后，浇注中间块，胀缝内耐火材料按要求放置，浇注时一定要振捣密实，振捣完毕后，用木抹子将表面抹平即可。4.7次层边施工边进行养护，已浇注完毕的浇注料块养护12-24小时。4.8然后进行工作层放线，根据图纸尺寸将分块尺寸用墨线弹设于次层表面上。4.9应特别注意次层胀缝纤维毯一定要填塞好，不得有遗漏，然后在胀缝上用2mm厚60mm宽的硬纸板将胀缝盖好。4.10然后按4.5、4.6进行支模浇注，浇注时一定要振捣密实，振捣完毕后，用木抹子将表面抹平即可。4.11浇注料运输从检修门将搅拌好的料用手推车运输到施工部位。4.12施工顺序从炉内一点分两个施工点向相反靠近炉门方向进行。4.13下料、振捣、养护见——2.2.18。次层支模工作层支模、浇注次层浇注完毕工作层浇注完毕5．修整、养护5.1整个炉墙、炉顶砌筑施工完毕后，对胀缝进行修整，胀缝要横平、竖直，将浮浆剔除，保证胀缝宽度，同时将胀缝用纤维毯填塞好。5.2将各浇注块、炉墙、炉顶交接处等表面进行修正，使表面平整。5.3然后养护72小时以上。5.4进行清理，检查和验收，最后进行烘炉。七．施工机具及仪器见表1表1NO名称规格型号数量备注1水准仪12全站仪13经纬仪14电焊机45木工木床26强制搅拌机0.35m327振动器108高速切割器19水平尺610手推车1511水箱212配电箱2八．劳动力组织见表2表2NO工作内容工种人数1异型模板制作木工152模板支设、拆除木工53浇注筑炉工324模板支撑体系电焊工85炉顶活动脚手架搭搭设架工126测量、放线测量工27表面找平、抹平抹灰工88电器安装、维护电工29配合安装模板钳工210模板刷隔离剂油工411材料进场材料员312配合作业普工2013吊运料天车工214技术管理技术员315施工管理施工员216安全管理安全员217质量管理质量员2九．质量标准1．质量标准：GB50211—20042．公差要求：见表3表3NO项目名称允许偏差mm检验1墙垂直误差每每米高全高25用2米靠尺检查2表面平整度墙面炉顶炉底544用2m靠尺检查3线尺寸矩形炉膛的宽度矩形炉膛的对角线线长度锚固砖、件安装直直线度553/m用2米靠尺检查4圆形尺寸内、外环墙椭圆度度差内、外环墙与炉底底环缝差65用自制2m弧形靠靠尺检查用钢卷尺检查5膨胀缝+2/-1用塞尺检查3．质保措施3.1做好各项准备工作，组织有关人员进行图纸会审、自审、培训技术交底。3.2进场材料均应附有出厂合格证并进行复检。3.3“三检”工作不可少，并应有自检、专检、复检记录。3.4．按ISO9002质量保证体系组织施工。3.5对工程任务分项分片承包，责任到人，奖罚分明。十、施工安全1.各工种必须持证上岗，并应进行安全技术交底。2.整个工作区域必须备有防护设施。3.进行施工现场人员需正确佩戴劳动防护用品，危险处设有警戒标志。4.每一部位施工前，均应对四周进行安全性检查。5.各种机电设备必须接地接零，并派专人维护。6.每班作业时必须派专职安全员跟踪检查。十一、工程实例天津****无缝钢管有限责任公司168新型钢管厂Φ33.25m环形加热炉、特种无缝钢管厂Φ21m环形加热炉、Φ460轧管厂Φ48m环形加热炉工作层都设计为耐火浇注料，一套Φ48m环形加热炉改造工程，改造工程采用了该工法施工，效果较好。168新型钢管厂Φ33.25m环形加热炉施工工期用了45天，特种无缝钢管厂Φ21m环形炉加热炉施工工期用了35天，Φ460轧管厂Φ48m环形炉加热