[科普中国]-冶金炉筑炉

筑炉施工准备

筑炉工程正式动工前为创造必须的施工条件所做的各种工作。包括技术准备、物资准备、现场准备和劳动力准备四个部分。

技术准备主要内容有：

（1）熟悉和审查施工图纸。包括熟悉冶金炉的构造、特点、用途、生产工艺；校核总图与分部图的相关尺寸、中心线、标高是否一致；审查有关孔洞、烧嘴、锚固结构等详图有无差错；设计要求与施工实际是否相符，并提出筑炉专业与其它专业工序间的配合要求。

（2）编制施工组织设计。包括工程概况、平面布置、施工程序和方法、技术措施、施工进度、劳动组织、施工机械工具计划和安全质量措旖等。其中施工程序、方法、技术措施是筑炉工程施工组织设计工作的核心，应根据不同筑炉工程对象的特点，进行详细具体地说明。

（3）施工设施设计。包括临时设施、专用设施和材料运输设施的设计。临时设施是为存放耐火材料、搅拌

耐火泥浆、加工砖、预砌筑、或为保证施工现场的工作和生活需要而搭建的临时建筑。如耐火材料仓库、耐火砖加工厂等。专用设施是为满足某一冶金炉的筑炉工程需要加工制做的施工设施，如高炉砌砖用的炉腹保护棚、热风炉砌砖吊盘和焦炉大栅等。材料运输设施是为了满足筑炉工程耐火材料运输的特殊需要丽加工制做的施工设施，如卷扬塔、轻轨矿车等。上述施工设施均应根据不同工程的特点由筑炉施工单位自行设计。

（4）预砌筑。冶金炉内衬砌体结构复杂、重要部位都应进行预砌筑。事前须编制出预砌筑方案，对预砌筑的部位、要求及组织实施方法进行全面规划。

（5）采用新材料、新工艺施工时，要事先进行模拟试验和适当规模的试验性施工。

（6）编制施工图预算和施工预算，做为分析工程造价和工程成本的依据。预算应按分部分项工程进行编制。

物资准备主要内容有：（1）耐火材料准备。包括耐火材料订货、验收、检查和加工等。（2）施工机械工具的准备。包括砌砖用工具，砖加工用工具、机械，耐火泥浆搅拌机械，不定形耐火材料施工机械和耐火材料运输机械等。（3）施工设施制作。主要是专用设施及材料运输设施的制作。（4）拱胎模板的加工制作。

现场准备主要内容有：（1）临时设施的搭建、专用设施及材料运输设施的安装。（2）水、电、压缩空气（或蒸汽）管线的敷设及安装。（3）道路及材料堆场和平整。（4）工程实体及测量控制点的交接和验收。

劳动力准备主要包括必要的技术培训、作业班次及劳动组织的编排等。2

筑炉模板制作筑炉模板是炉窑砌体采用耐火浇注料或捣打料成型时使用的模具。由面板和支撑系统组合拼装而成。一般用木材制作。面板是浇注料或捣打料成型的工作面，支撑系统承受炉衬重量，使面板固定和不变形。模板要根据炉衬的形状制作。炉衬有直形、弧形、锥台形、圆柱形等形状，模板亦相应分成直形模板和曲形模板（包括弧形、锥形、圆柱形模板等）两类。大型炉窑的直形炉衬，多采用定型组合钢模板。

直形模板平面模板有垂直和水平两种，根据炉衬结构、模板支撑方式、支撑柱或吊挂梁的间距和断面尺寸设计制作。施工浇注料使用的模板，板面需刨光，并涂刷脱模剂。板与板的拼装面需刨平验缝，应达到浇注时不漏浆。捣打料用的模板，板面不需要刨光和刷油。砌筑大型炉窑的平面模板，宜采用定型组合钢模板和钢支撑。支设垂直平面的模板时，浇注料的面板按墙的高度采用分段支设或一次支设到顶的方法。捣打料用的面板则采取边支设边捣打的方法施工。支设水平平面模板时，支撑方法有满支法和吊挂法两种。满支法模板是在整个炉底上排列立柱，柱顶安装支撑梁，其上满铺面板。此法设施简单，但木材耗量大，用工多，且不能与下部炉衬同时施工。吊挂法模板是将模板梁钻孔，在孔内穿入钢螺栓，吊挂在炉顶钢结构的小梁上，用螺栓调整模板梁的水平标高和平整度，然后在梁上铺设面板。浇注料面板应满铺，捣打料面板则边铺边捣，便于炉顶、炉墙和炉底平行施工。

曲面模板制作方法与平面模板不同。首先要按设计做成所需形状的拱胎，再在其表面上钉薄铁板即成面板。支承方式可按炉衬内径尺寸，考虑安装拆除方便，制作成1/2、1/4、1/6、……等分拱胎，组合拼装成各种形状的曲面模板。等分拱胎交接处的薄铁板应互相搭接，拼装缝应严密吻合，以保证浇注时不漏浆。

筑炉材料砌筑冶金工业炉窑等热工设备用的工程材料。按材料性质和用途分为耐火材料、建筑材料和辅助材料三大类。应用时，应根据炉窑使用条件和综合经济效果由设计规定。

耐火材料炉窑等热工设备内衬的主体材料，包括耐火材料、绝热材料和耐火泥浆。炉窑等热工设备的内衬是在高温作用下工作，且经常承受物料的冲击、摩擦，高温炉气的冲刷，熔融金属和熔渣的化学侵蚀等作用。因此，其材质必须选择适当，炉窑内衬由工作层和绝热层构成，所用材料也不同。工作层用重质耐火砖砌筑，其砖缝间用同材质的耐火泥浆填充。用硅砖砌筑焦炉炭化室墙，则用硅质耐火泥浆作接缝材料。采用不定形耐火材料作工作层时，可现场做成整体内衬，经烘烤后使用。绝热层系工作层与炉壳或围护墙之间的部位，起隔热保温作用，一般用隔热耐火砖（见绝热材料）及隔热耐火泥浆砌筑，也可用轻质耐火浇注料整体浇灌，或用硅酸钙隔热板和耐火纤维毡等材料铺设。

建筑材料用于炉窑等热工设备的支撑和围护结构。分金属和非金属建筑材料两大类。（1）金属建筑材料。有各种型钢、线材、板材、耐热钢和铸铁件等，主要用于炉体的支撑结构，炉壳及其围护结构，炉门和烟道闸板系统，炉条，不定形耐火材料的锚固件、支撑件和混凝土配筋等。（2）非金属建筑材料。主要有硅酸盐水泥、砂石和红砖等，前两种配制成普通混凝土和耐热混凝土使用，后者则直接使用。上述两类材料主要用于炉窑等热工设备的基础、围护结构和烟道、烟囱等构筑物。

辅助材料包括膨胀缝材料、铺垫找平材料和缓冲材料等。该类材料用量较少，但作用较大。（1）膨胀缝材料。若选择不当，或筑炉时没有填加，则在高温作用下将使炉窑衬里鼓胀，甚至破坏。膨胀缝材料有专用嵌缝条、耐火纤维毡、石棉绳、黄板纸、三合板和薄铁片等。（2）铺垫找平材料。有石棉板，镁质、铬质和炭素捣打料，粘质土，粘土—石棉质、镁质和铁屑填料等。（3）缓冲材料。有缓冲泥浆、水渣、某些涂料和填料等。辅助材料种类较多，应根据炉窑的使用条件进行合理选择，并选择适当的施工方法，以满足炉窑生产的需要，提高使用寿命。

筑炉测量使用量测仪器和工具检查控制冶金炉砌筑质量和精度的作业。在炉窑砌筑前，把施工图纸上砌体的平面及高程位置按设计要求以一定精度标定到基础底板和标杆上，做为砌筑的依据，并在砌筑过程中进行配合测量，以指导施工和检查砌体精度与质量。筑炉测量的基本内容为：工序交接测量、炉窑中心线及标高的测量和配合施工测量。

工序交接测量在炉窑砌筑前对上一工序竣工的基础、炉体骨架及预埋件的中心线如标高等进行复测的过程。复测时，以施工平面控制网点为依据，采用经纬仪测角、钢卷尺或磁波测距仪测量基础中心线端点与控制点间的水平角及水平距离，计算出端点的坐标与理论值的比较，求其误差值。如果差值超限，则对中心标记进行修正，将中心线误差控制在允许范围内。以检查或修正后合格的基础中心线为依据，用直角坐标法检查炉体结构及各种预埋件的平面位置对设计位置的误差是否超限，如果超限则应把实际资料提交有关部门及时处理，以保证工程质量及砌筑的顺利进行。基础面、结构面或预埋件标高复测检查是以厂区基准点或炉体高程基准点为依据，使用水准仪和水准尺采用几何水准方法测量基准点与观测点间的高差，计算出观测点的高程与设计值比较，判定其标高是否合格。

炉窑中心线及标高测量中心线标板通常用30mm×200mm轻型钢轨、工字钢或槽钢、角钢等金属材料制成，将其埋设在砌体中心线外端的基础上。以基础中心线或炉体中心线为依据，用经纬仪将中心线投影在标板上刻上十字线，做为炉窑砌筑中心位置和细部放线的依据。砌体标高用标杆测量，标杆用50mm×100mm的方木制成。在标杆上按照设计尺寸、砖的厚度和灰缝厚度划出线条，在炉窑的基础侧面，用水准仪测出低于基础表面标高某一数值的水平线，将标杆上相同的一条标高线对准基础上的水平线，并将标杆固定牢固，其上的划线即为砌筑各耐火砖层的标高依据。也可根据不同类型的炉体结构或不同的施工工艺，利用炉体骨架、炉柱等结构作标杆，代替中心线标板。

配合施工测量在炉体砌筑过程中，每砌一定高度时将中心线和高程点投测到顶层，供各层细部放线、抄平和检查砌筑质量，中心线投测的常用方法有铅丝吊垂球投点、激光准直仪投点及天顶仪投点。高程一般采用吊钢尺法传递，各层砖面标高使用水准仪测量。