提高罐式煅燒爐施工質量的探討

吳雪

（十一冶建設集團有限責任公司，廣西 柳州 545007）

0 引言

罐式煅燒爐是將炭素材料在隔絕空氣的情況下進行熱處理的熱工設備。熱處理的作用是使炭素材料中的水分及揮發物逸出，并產生體積收縮和真密度增加等變化，以獲得良好的導電與導熱性能以及抗氧化和抗侵蝕的能力。煅燒罐和火道的砌體除受到1300℃以上的高溫作用外，還受到裝、出炭素材料時對罐壁的摩擦和撞擊，煅燒時氣流對砌體的沖刷和滲透以及低熔點鹽渣的侵蝕等作用；底部的空氣道砌體，在高溫下承受較大的負荷，同時在進行熱交換時受到急劇的溫度變化的影響；另外，燃燒口的煤氣噴嘴磚受到高溫等作用。因此耐火材料是罐式爐的核心部位，如何從設計、施工、材料等方面提高罐式煅燒爐的砌筑質量，是罐式煅燒爐提高使用壽命的關鍵[1-2]。

1 施工準備和施工管理

1.1 施工條件

具體要求如下：①爐子砌筑施工前，廠房需封閉，防止雨水侵襲。施工現場需通水、通電、通路。道路需硬化，滿足叉車行走要求。②準備一個材料堆放倉庫，用于堆放隔熱耐火材料、砌筑泥漿等。③爐子砌筑時，施工現場的環境溫度不應低于+5℃，磚及灰漿的溫度應不低于+3℃。④爐子砌筑前，應具備完整的基礎、鋼結構驗收合格資料，同時，在爐子砌筑前應對爐子基礎進行復測，使基礎達到爐子設計圖紙所指明的標高和長、寬尺寸要求，不合要求的，須按要求整改。⑤只有在耐火材料和耐火制品的品種和數量能夠保證爐子砌筑工作連續進行時，才能開始筑爐。⑥砌筑前，應通過測量，對爐體各部位的中心線按設計圖紙進行放線，同時要經常檢查各臨時測點與永久測點之間有無變動，并予及時糾正。⑦砌筑前，應做好各種檢查工具的準備，如卷尺、2m 長的水平靠尺、塞尺等。

1.2 材料管理方案

煅燒爐磚量大，而且全部由材料廠家運抵施工現場。因此，針對煅燒爐施工的材料管理，需要設立材料部，材料部安排專人對接材料廠家、業主，材料管理人員在項目部設材部統一協調指揮下完成材料從現場堆碼、材料臺賬統計更新、材料運輸、材料報驗等工作，負責到場材料的數量、型號、材質、破損情況統計、卸貨、轉運至施工現場等工作。現場使用組負責運至現場的材料管理，包括材料堆放的統籌規劃、布置、材料的保管和使用情況跟蹤調查等工作。

材料科建立完整的材料臺賬，包括材料集港數量、型號、材質、集港時間、到岸時間、到岸數量、到岸型號、運抵施工現場的數量、型號、材質等所有有關材料的信息必須建立完整臺賬，各小組工作內容范圍內的臺賬要形成完整的閉環，落實留痕管理。

材料堆場、倉庫場材料管理包括材料按型號、材質、使用先后順序及使用數量分門別類進行堆放，堆放高度不超過2m，材料四周設置告知牌，注明型號、材質、使用部位、數量、裝船時間及其他，并拉設警示帶。同時做好防雨、防潮、防火工作，覆蓋彩條布、防雨篷布，設置足夠的消防器械等。

施工現場的材料管理是材料現場管理工作的重點和難點。需要根據現場實際場地規劃材料堆放場地，到場材料在堆放前先鋪彩條布，然后墊上木板或木托，然后用彩條布或防雨篷布覆蓋。耐火泥、澆注料等散料堆放在室內，硅質材料、保溫磚及耐火纖維氈、毯等堆放在室內，做好防雨防潮[3]。堆放在露天的材料覆蓋彩條布之后，并在材料邊緣做好排水處理。

煅燒罐式爐所使用的耐火材料均運至煅燒車間兩端的空地，按耐火材料型號和實際施工所需材料的消耗量大小和使用順序分別堆放。在材料實際到料量能滿足連續施工一周以上時方可組織人員入場施工。在施工過程中，材料員必須每天清點施工現場剩余的各種材料，包括各種耐火磚，耐火纖維氈等，然后根據我方實際的施工進度計算好大致4～5d 所需的材料及時向運輸組反饋并催促，充分利用施工場地，提高供料效率。施工過程中的各種材料供應工作以夜班為主，白班的供應為隨時補充。

1.3 安全保證措施

具體措施如下：①全體施工人員都必須進行安全教育后才能進入施工現場。班組每周召開一次安全會議，做好安全記錄。②進入現場人員都必須頭戴安全帽及其他勞保用品，牢記“四不傷害”。③要保證現場和爐體內光線充足，光線不足時采取照明措施，現場施工垃圾及時清理。④各類機械設備應由專人嚴格按操作規程操作，并在設備上掛好操作規程牌。⑤灰漿攪拌機在開機前應檢查各部件是否正常，防護裝置是否齊全有效，嚴禁運轉中把工具伸進攪拌筒內扒料，發現異常必須先停機拉閘斷電后再排除故障。⑥現場所有電氣設備要有接零保護，電源處要安裝漏電保護裝置，線路的絕緣必須良好，接頭不準裸露，發現有接頭裸露或破皮漏電時，應及時找電工處理。⑦使用碘鎢燈做現場照明應采用36V 安全電壓，碘鎢燈的外殼應做接地保護。⑧跨越溝道或爐體洞口時，必須搭設牢固的跳板，其寬度不應小于0.8m，兩側設置欄桿和擋板；施工用的腳手架必須經檢查合格后，方可使用。⑨注意檢測煤氣輸送情況，動火時應與車間進行聯系，辦理動火證，得到允許后方可進行施工，車間內嚴禁吸煙，穿帶好勞動保護品。⑩上班前不準喝酒，禁止在工作場所打鬧。11○施工現場的材料及機具要堆放整齊。各種廢棄材料及施工垃圾集中統一處理，隨時保持施工現場的整潔、衛生，做好現場的文明施工工作。

1.4 施工質量保證措施

具體措施如下：①本工程質量驗收按國內執行及設計院有關操作規程。②施工前，由總工程師組織施工員研究并熟悉圖紙，如發現有與設計要求不符或不明確的地方，及早向有關部門提出，及早解決，以保障整個工程的施工順利進行，為有效控制質量作好準備。③工業爐砌筑的工程材料，應按設計要求采用，并應符合規范和現行材料標準規定。所有耐火材料及制品的產品合格證及檢驗證件、質量保證書必須經核對無誤。耐火材料的堆放應分類、分級，以免混肴，特別注意防雨、防潮。④在工程負責人組織下，由施工技術人員向班組進行技術交底。對其工藝流程、技術要求、質量標準、操作要領、文明施工等環節交底，并做好記錄，使施工程序合理化、操作規范化，從而保證施工質量，提高效率。⑤必須保證煅燒爐砌體磚縫的泥漿飽滿度大于95%。另外，由于煅燒罐的罐壁很薄，為防止火道與罐室竄漏，必須對罐體內外磚縫的密實度進行檢查，并要做相應的施工記錄。⑥煅燒罐由上部裝料，下部排料，罐體高而窄小。為了生產出料方便，操作順利，嚴禁有與排料方向逆向的錯牙，順向錯牙也不應大于2mm。⑦施工時多室煅燒罐同時向上砌筑。必須嚴格檢查各個煅燒罐相鄰之間，各組之間的中心線的間距是否符合設計要求。⑧煅燒爐的主要部位采用了硅磚，而下部和上部又都是黏土磚。因此正確留設各部位、各種磚種的膨脹縫以及它們之間的滑動逢，對煅燒爐至為重要。⑨由于煅燒爐孔道眾多，布置密集，有的轉向頻繁，有的分層封閉。為了保證孔道暢通，必須對各孔道在換向與密封前是否做徹底清掃進行檢查[4]。⑩煅燒爐硅磚砌體磚縫厚度一般有所規定，如2～4mm。列入允許誤差項目，具體按設計要求執行。11○在施工過程中，嚴格控制、監檢施工質量，實行“三檢制度”（自檢、互檢、專業檢查），同時要求各班組實事求是地填寫自檢記錄，嚴禁弄虛作假，違者按有關規定進行處罰。12○堅持工程技術人員、質量人員跟班制，發現問題及時解決。并建立嚴格的質量保證體系，完善質量管理網絡。13○嚴格執行國家現行工業爐砌筑工程的驗收規范及設計院編制的相關技術標準。14○施工過程中嚴格按ISO9001 質量保證體系標準控制，嚴格執行“三檢”制。15○對所砌部分及時清掃，清掃時若發現有空縫、未勾縫、裂紋磚及時修補更換。16○及時檢查砌體各孔洞、通道、脹縫留設是否正確。17○為了保證砌筑質量，砌磚時應水平均勻地進行，砌墻的高度差不應超過0.5m。18○砌筑工程中，停歇、下次砌筑前應將已松動的磚拆去重砌。未松動的砌體表面，經檢查和清掃干凈后，才能進行繼續砌筑。19○砌筑工程中要保持砌體和工地的清潔，清掃砌體若發現有缺陷時（有空縫、未勾縫，裂紋磚等）要及時補修。

1.5 施工環境保證措施

具體措施如下：①現場文明施工措施、環境保護措施。②工程開工前，要對現場整體布置，并在進入施工場地通道設置現場平面布置圖，施工標志牌，安全生產制度，消防保證制度，文明施工制度等圖板。③施工現場要加強安全保衛管理工作，并設置專職安全保衛人員或值班人員。④施工現場臨時用電，按照三相五線制，實行兩級漏電保護的規定，合理布置臨時用電系統。現場所用配電箱，以購置符合部頒標準的定型產品為宜，自行制造的配電箱，必須符合部頒標準的規定，并審驗，安全部門監督檢查合格方可使用。⑤現場臨時用電系統的配電箱必須設置防曬棚，并配以明顯的安全警示標志。

2 施工技術

2.1 施工順序

施工具體順序如下：煅燒室底即風道層（罐壁硅磚、黏土磚及周邊的紅磚同時砌筑）→煅燒罐壁砌筑→火道之間的隔墻砌筑→火道蓋板砌筑→橫向兩煅燒罐之間的隔墻砌筑→周圍隔熱磚砌筑→周圍紅磚砌筑→爐頂砌筑及安裝。

2.2 煅燒室底（風道層）砌筑

施工前，復查支承底板表面的水平度與下料口的中心線，符合要求后，并且把下料口的中心線標記在固定的地方，作為整個煅燒爐的垂直度的控制線。砌磚前，把爐底打掃干凈，在底板的表面鋪10mm 厚耐火纖維板，然后在陶瓷纖維板上鋪一層S=0.5mm 鋼板作為砌體的滑動層。

每層爐底磚砌筑，必須以煅燒罐的中心線和線桿上的磚層線為依據，嚴格控制砌體的位置。先從煅燒罐下料口的異型磚開始砌筑。煅燒室底最上層磚的表面要保持水平，用2m 靠尺檢查，其平整度誤差≤5mm。

煅燒室底（風道層）的砌筑，罐壁硅磚、黏土磚及周邊的紅磚同時砌筑。砌筑的磚層數、每層的標高以及煅燒罐的中心線必須嚴格按設計要求控制，當砌至與底的頂面標高相平時，在煅燒室底的磚面上按煅燒罐的尺寸畫出耐火磚墻的輪廓線。畫線時，要注意膨脹縫的準確留設。磚墻要拉線砌筑，以保持墻面的平整和垂直。紅磚和輕質黏土磚之間留有5mm 的磚縫，兩種輕質黏土磚之間、輕質黏土磚與黏土磚之間砌有3mm 的磚縫。

2.3 煅燒室硅磚砌體砌筑

硅磚砌體是煅燒爐最重要、質量要求最嚴格的部位。砌筑前，檢查煅燒室底的下料口中心線是否與設計相符，誤差是否在規定的范圍內，檢查合格后，方可進行下道工序的施工。

在煅燒底的砌體面上，以下料口的中心線固定的標志為依據放出煅燒罐的中心線，再根據該中心線放出煅燒罐、火道、隔墻以及周邊墻體的砌體位置，并要準確留設膨脹縫。根據已確定的施工順序，先從煅燒罐開始砌筑，以火道的高度為一個砌筑階段，接著再進行火道隔墻、火道蓋板以及周邊的砌體的砌筑。

在煅燒罐的砌筑前，先從縱向的兩側根據罐的端部位置拉兩通線，控制煅燒室的整體性，然后按照罐的個數，分組同時向上砌筑。每個煅燒罐的砌筑，從一端向另一端進行，每砌完一層，都要檢查（利用線桿拉通線檢查）煅燒罐的截面尺寸及標高是否符合設計要求，符合要求后方可進行下一層的砌筑。砌筑過程中，煅燒罐砌體內表面不得有與排料方向逆向的錯牙，其順向錯牙也不應大于2mm；煅燒罐的內外磚縫必須勾縫嚴實。

燃燒火道的隔墻和蓋板磚則從一端向另一端砌筑。蓋板磚應保持水平，每一組煅燒罐同一磚層的水平誤差全長范圍內應≤4.0mm。煅燒罐與磚墻之間的膨脹縫應防止堵塞，膨脹縫同火道接觸處應填塞石棉繩或耐火纖維。

硅磚用硅質泥漿砌筑，磚縫≤2.0mm，縫內灰漿飽滿度≥95%，煅燒罐和燃燒火道用泥漿仔細勾縫。

2.4 外墻砌筑

燃燒室四周外墻要平行砌筑，從兩端線桿拉線，一層一層往外砌，并保持水平同一高度。兩側外墻砌體內的空氣道、揮發份道和窺視孔均應按設計尺寸準確留設[5]。側墻內燃燒口的異形磚砌筑前要進行預砌筑。砌磚時，燃燒口中心應與火道中心對齊。

2.5 煅燒室頂砌筑

爐頂的砌筑前，煅燒室最上層磚的表面要保持水平，用2m 靠尺檢查，其平整度誤差≤5mm，檢查其表面標高應在設計誤差范圍內。根據罐底的中心線放出進料口的中心線，以此為基線準確留設觀火孔及其他砌體的位置，燃燒口應按設計留設。

3 結語

總之，罐式煅燒爐的砌筑質量影響著爐體的使用壽命和效率。通過選用優質的材料、考慮結構合理性、嚴謹的施工工藝來保證爐體的穩定性和耐用性，減少潛在安全隱患，在制造業方面的作用非常大也十分重要。