提高罐式煅烧炉施工质量的探讨

吴雪

（十一冶建设集团有限责任公司，广西 柳州 545007）

0 引言

罐式煅烧炉是将炭素材料在隔绝空气的情况下进行热处理的热工设备。热处理的作用是使炭素材料中的水分及挥发物逸出，并产生体积收缩和真密度增加等变化，以获得良好的导电与导热性能以及抗氧化和抗侵蚀的能力。煅烧罐和火道的砌体除受到1300℃以上的高温作用外，还受到装、出炭素材料时对罐壁的摩擦和撞击，煅烧时气流对砌体的冲刷和渗透以及低熔点盐渣的侵蚀等作用；底部的空气道砌体，在高温下承受较大的负荷，同时在进行热交换时受到急剧的温度变化的影响；另外，燃烧口的煤气喷嘴砖受到高温等作用。因此耐火材料是罐式炉的核心部位，如何从设计、施工、材料等方面提高罐式煅烧炉的砌筑质量，是罐式煅烧炉提高使用寿命的关键[1-2]。

1 施工准备和施工管理

1.1 施工条件

具体要求如下：①炉子砌筑施工前，厂房需封闭，防止雨水侵袭。施工现场需通水、通电、通路。道路需硬化，满足叉车行走要求。②准备一个材料堆放仓库，用于堆放隔热耐火材料、砌筑泥浆等。③炉子砌筑时，施工现场的环境温度不应低于+5℃，砖及灰浆的温度应不低于+3℃。④炉子砌筑前，应具备完整的基础、钢结构验收合格资料，同时，在炉子砌筑前应对炉子基础进行复测，使基础达到炉子设计图纸所指明的标高和长、宽尺寸要求，不合要求的，须按要求整改。⑤只有在耐火材料和耐火制品的品种和数量能够保证炉子砌筑工作连续进行时，才能开始筑炉。⑥砌筑前，应通过测量，对炉体各部位的中心线按设计图纸进行放线，同时要经常检查各临时测点与永久测点之间有无变动，并予及时纠正。⑦砌筑前，应做好各种检查工具的准备，如卷尺、2m 长的水平靠尺、塞尺等。

1.2 材料管理方案

煅烧炉砖量大，而且全部由材料厂家运抵施工现场。因此，针对煅烧炉施工的材料管理，需要设立材料部，材料部安排专人对接材料厂家、业主，材料管理人员在项目部设材部统一协调指挥下完成材料从现场堆码、材料台账统计更新、材料运输、材料报验等工作，负责到场材料的数量、型号、材质、破损情况统计、卸货、转运至施工现场等工作。现场使用组负责运至现场的材料管理，包括材料堆放的统筹规划、布置、材料的保管和使用情况跟踪调查等工作。

材料科建立完整的材料台账，包括材料集港数量、型号、材质、集港时间、到岸时间、到岸数量、到岸型号、运抵施工现场的数量、型号、材质等所有有关材料的信息必须建立完整台账，各小组工作内容范围内的台账要形成完整的闭环，落实留痕管理。

材料堆场、仓库场材料管理包括材料按型号、材质、使用先后顺序及使用数量分门别类进行堆放，堆放高度不超过2m，材料四周设置告知牌，注明型号、材质、使用部位、数量、装船时间及其他，并拉设警示带。同时做好防雨、防潮、防火工作，覆盖彩条布、防雨篷布，设置足够的消防器械等。

施工现场的材料管理是材料现场管理工作的重点和难点。需要根据现场实际场地规划材料堆放场地，到场材料在堆放前先铺彩条布，然后垫上木板或木托，然后用彩条布或防雨篷布覆盖。耐火泥、浇注料等散料堆放在室内，硅质材料、保温砖及耐火纤维毡、毯等堆放在室内，做好防雨防潮[3]。堆放在露天的材料覆盖彩条布之后，并在材料边缘做好排水处理。

煅烧罐式炉所使用的耐火材料均运至煅烧车间两端的空地，按耐火材料型号和实际施工所需材料的消耗量大小和使用顺序分别堆放。在材料实际到料量能满足连续施工一周以上时方可组织人员入场施工。在施工过程中，材料员必须每天清点施工现场剩余的各种材料，包括各种耐火砖，耐火纤维毡等，然后根据我方实际的施工进度计算好大致4～5d 所需的材料及时向运输组反馈并催促，充分利用施工场地，提高供料效率。施工过程中的各种材料供应工作以夜班为主，白班的供应为随时补充。

1.3 安全保证措施

具体措施如下：①全体施工人员都必须进行安全教育后才能进入施工现场。班组每周召开一次安全会议，做好安全记录。②进入现场人员都必须头戴安全帽及其他劳保用品，牢记“四不伤害”。③要保证现场和炉体内光线充足，光线不足时采取照明措施，现场施工垃圾及时清理。④各类机械设备应由专人严格按操作规程操作，并在设备上挂好操作规程牌。⑤灰浆搅拌机在开机前应检查各部件是否正常，防护装置是否齐全有效，严禁运转中把工具伸进搅拌筒内扒料，发现异常必须先停机拉闸断电后再排除故障。⑥现场所有电气设备要有接零保护，电源处要安装漏电保护装置，线路的绝缘必须良好，接头不准裸露，发现有接头裸露或破皮漏电时，应及时找电工处理。⑦使用碘钨灯做现场照明应采用36V 安全电压，碘钨灯的外壳应做接地保护。⑧跨越沟道或炉体洞口时，必须搭设牢固的跳板，其宽度不应小于0.8m，两侧设置栏杆和挡板；施工用的脚手架必须经检查合格后，方可使用。⑨注意检测煤气输送情况，动火时应与车间进行联系，办理动火证，得到允许后方可进行施工，车间内严禁吸烟，穿带好劳动保护品。⑩上班前不准喝酒，禁止在工作场所打闹。11○施工现场的材料及机具要堆放整齐。各种废弃材料及施工垃圾集中统一处理，随时保持施工现场的整洁、卫生，做好现场的文明施工工作。

1.4 施工质量保证措施

具体措施如下：①本工程质量验收按国内执行及设计院有关操作规程。②施工前，由总工程师组织施工员研究并熟悉图纸，如发现有与设计要求不符或不明确的地方，及早向有关部门提出，及早解决，以保障整个工程的施工顺利进行，为有效控制质量作好准备。③工业炉砌筑的工程材料，应按设计要求采用，并应符合规范和现行材料标准规定。所有耐火材料及制品的产品合格证及检验证件、质量保证书必须经核对无误。耐火材料的堆放应分类、分级，以免混肴，特别注意防雨、防潮。④在工程负责人组织下，由施工技术人员向班组进行技术交底。对其工艺流程、技术要求、质量标准、操作要领、文明施工等环节交底，并做好记录，使施工程序合理化、操作规范化，从而保证施工质量，提高效率。⑤必须保证煅烧炉砌体砖缝的泥浆饱满度大于95%。另外，由于煅烧罐的罐壁很薄，为防止火道与罐室窜漏，必须对罐体内外砖缝的密实度进行检查，并要做相应的施工记录。⑥煅烧罐由上部装料，下部排料，罐体高而窄小。为了生产出料方便，操作顺利，严禁有与排料方向逆向的错牙，顺向错牙也不应大于2mm。⑦施工时多室煅烧罐同时向上砌筑。必须严格检查各个煅烧罐相邻之间，各组之间的中心线的间距是否符合设计要求。⑧煅烧炉的主要部位采用了硅砖，而下部和上部又都是黏土砖。因此正确留设各部位、各种砖种的膨胀缝以及它们之间的滑动逢，对煅烧炉至为重要。⑨由于煅烧炉孔道众多，布置密集，有的转向频繁，有的分层封闭。为了保证孔道畅通，必须对各孔道在换向与密封前是否做彻底清扫进行检查[4]。⑩煅烧炉硅砖砌体砖缝厚度一般有所规定，如2～4mm。列入允许误差项目，具体按设计要求执行。11○在施工过程中，严格控制、监检施工质量，实行“三检制度”（自检、互检、专业检查），同时要求各班组实事求是地填写自检记录，严禁弄虚作假，违者按有关规定进行处罚。12○坚持工程技术人员、质量人员跟班制，发现问题及时解决。并建立严格的质量保证体系，完善质量管理网络。13○严格执行国家现行工业炉砌筑工程的验收规范及设计院编制的相关技术标准。14○施工过程中严格按ISO9001 质量保证体系标准控制，严格执行“三检”制。15○对所砌部分及时清扫，清扫时若发现有空缝、未勾缝、裂纹砖及时修补更换。16○及时检查砌体各孔洞、通道、胀缝留设是否正确。17○为了保证砌筑质量，砌砖时应水平均匀地进行，砌墙的高度差不应超过0.5m。18○砌筑工程中，停歇、下次砌筑前应将已松动的砖拆去重砌。未松动的砌体表面，经检查和清扫干净后，才能进行继续砌筑。19○砌筑工程中要保持砌体和工地的清洁，清扫砌体若发现有缺陷时（有空缝、未勾缝，裂纹砖等）要及时补修。

1.5 施工环境保证措施

具体措施如下：①现场文明施工措施、环境保护措施。②工程开工前，要对现场整体布置，并在进入施工场地通道设置现场平面布置图，施工标志牌，安全生产制度，消防保证制度，文明施工制度等图板。③施工现场要加强安全保卫管理工作，并设置专职安全保卫人员或值班人员。④施工现场临时用电，按照三相五线制，实行两级漏电保护的规定，合理布置临时用电系统。现场所用配电箱，以购置符合部颁标准的定型产品为宜，自行制造的配电箱，必须符合部颁标准的规定，并审验，安全部门监督检查合格方可使用。⑤现场临时用电系统的配电箱必须设置防晒棚，并配以明显的安全警示标志。

2 施工技术

2.1 施工顺序

施工具体顺序如下：煅烧室底即风道层（罐壁硅砖、黏土砖及周边的红砖同时砌筑）→煅烧罐壁砌筑→火道之间的隔墙砌筑→火道盖板砌筑→横向两煅烧罐之间的隔墙砌筑→周围隔热砖砌筑→周围红砖砌筑→炉顶砌筑及安装。

2.2 煅烧室底（风道层）砌筑

施工前，复查支承底板表面的水平度与下料口的中心线，符合要求后，并且把下料口的中心线标记在固定的地方，作为整个煅烧炉的垂直度的控制线。砌砖前，把炉底打扫干净，在底板的表面铺10mm 厚耐火纤维板，然后在陶瓷纤维板上铺一层S=0.5mm 钢板作为砌体的滑动层。

每层炉底砖砌筑，必须以煅烧罐的中心线和线杆上的砖层线为依据，严格控制砌体的位置。先从煅烧罐下料口的异型砖开始砌筑。煅烧室底最上层砖的表面要保持水平，用2m 靠尺检查，其平整度误差≤5mm。

煅烧室底（风道层）的砌筑，罐壁硅砖、黏土砖及周边的红砖同时砌筑。砌筑的砖层数、每层的标高以及煅烧罐的中心线必须严格按设计要求控制，当砌至与底的顶面标高相平时，在煅烧室底的砖面上按煅烧罐的尺寸画出耐火砖墙的轮廓线。画线时，要注意膨胀缝的准确留设。砖墙要拉线砌筑，以保持墙面的平整和垂直。红砖和轻质黏土砖之间留有5mm 的砖缝，两种轻质黏土砖之间、轻质黏土砖与黏土砖之间砌有3mm 的砖缝。

2.3 煅烧室硅砖砌体砌筑

硅砖砌体是煅烧炉最重要、质量要求最严格的部位。砌筑前，检查煅烧室底的下料口中心线是否与设计相符，误差是否在规定的范围内，检查合格后，方可进行下道工序的施工。

在煅烧底的砌体面上，以下料口的中心线固定的标志为依据放出煅烧罐的中心线，再根据该中心线放出煅烧罐、火道、隔墙以及周边墙体的砌体位置，并要准确留设膨胀缝。根据已确定的施工顺序，先从煅烧罐开始砌筑，以火道的高度为一个砌筑阶段，接着再进行火道隔墙、火道盖板以及周边的砌体的砌筑。

在煅烧罐的砌筑前，先从纵向的两侧根据罐的端部位置拉两通线，控制煅烧室的整体性，然后按照罐的个数，分组同时向上砌筑。每个煅烧罐的砌筑，从一端向另一端进行，每砌完一层，都要检查（利用线杆拉通线检查）煅烧罐的截面尺寸及标高是否符合设计要求，符合要求后方可进行下一层的砌筑。砌筑过程中，煅烧罐砌体内表面不得有与排料方向逆向的错牙，其顺向错牙也不应大于2mm；煅烧罐的内外砖缝必须勾缝严实。

燃烧火道的隔墙和盖板砖则从一端向另一端砌筑。盖板砖应保持水平，每一组煅烧罐同一砖层的水平误差全长范围内应≤4.0mm。煅烧罐与砖墙之间的膨胀缝应防止堵塞，膨胀缝同火道接触处应填塞石棉绳或耐火纤维。

硅砖用硅质泥浆砌筑，砖缝≤2.0mm，缝内灰浆饱满度≥95%，煅烧罐和燃烧火道用泥浆仔细勾缝。

2.4 外墙砌筑

燃烧室四周外墙要平行砌筑，从两端线杆拉线，一层一层往外砌，并保持水平同一高度。两侧外墙砌体内的空气道、挥发份道和窥视孔均应按设计尺寸准确留设[5]。侧墙内燃烧口的异形砖砌筑前要进行预砌筑。砌砖时，燃烧口中心应与火道中心对齐。

2.5 煅烧室顶砌筑

炉顶的砌筑前，煅烧室最上层砖的表面要保持水平，用2m 靠尺检查，其平整度误差≤5mm，检查其表面标高应在设计误差范围内。根据罐底的中心线放出进料口的中心线，以此为基线准确留设观火孔及其他砌体的位置，燃烧口应按设计留设。

3 结语

总之，罐式煅烧炉的砌筑质量影响着炉体的使用寿命和效率。通过选用优质的材料、考虑结构合理性、严谨的施工工艺来保证炉体的稳定性和耐用性，减少潜在安全隐患，在制造业方面的作用非常大也十分重要。