[科普中國(guó)]-冶金爐筑爐

筑爐施工準(zhǔn)備

筑爐工程正式動(dòng)工前為創(chuàng)造必須的施工條件所做的各種工作。包括技術(shù)準(zhǔn)備、物資準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備和勞動(dòng)力準(zhǔn)備四個(gè)部分。

技術(shù)準(zhǔn)備主要內(nèi)容有：

（1）熟悉和審查施工圖紙。包括熟悉冶金爐的構(gòu)造、特點(diǎn)、用途、生產(chǎn)工藝；校核總圖與分部圖的相關(guān)尺寸、中心線、標(biāo)高是否一致；審查有關(guān)孔洞、燒嘴、錨固結(jié)構(gòu)等詳圖有無(wú)差錯(cuò)；設(shè)計(jì)要求與施工實(shí)際是否相符，并提出筑爐專業(yè)與其它專業(yè)工序間的配合要求。

（2）編制施工組織設(shè)計(jì)。包括工程概況、平面布置、施工程序和方法、技術(shù)措施、施工進(jìn)度、勞動(dòng)組織、施工機(jī)械工具計(jì)劃和安全質(zhì)量措旖等。其中施工程序、方法、技術(shù)措施是筑爐工程施工組織設(shè)計(jì)工作的核心，應(yīng)根據(jù)不同筑爐工程對(duì)象的特點(diǎn)，進(jìn)行詳細(xì)具體地說(shuō)明。

（3）施工設(shè)施設(shè)計(jì)。包括臨時(shí)設(shè)施、專用設(shè)施和材料運(yùn)輸設(shè)施的設(shè)計(jì)。臨時(shí)設(shè)施是為存放耐火材料、攪拌

耐火泥漿、加工磚、預(yù)砌筑、或?yàn)楸ＷC施工現(xiàn)場(chǎng)的工作和生活需要而搭建的臨時(shí)建筑。如耐火材料倉(cāng)庫(kù)、耐火磚加工廠等。專用設(shè)施是為滿足某一冶金爐的筑爐工程需要加工制做的施工設(shè)施，如高爐砌磚用的爐腹保護(hù)棚、熱風(fēng)爐砌磚吊盤和焦?fàn)t大柵等。材料運(yùn)輸設(shè)施是為了滿足筑爐工程耐火材料運(yùn)輸?shù)奶厥庑枰惣庸ぶ谱龅氖┕ぴO(shè)施，如卷?yè)P(yáng)塔、輕軌礦車等。上述施工設(shè)施均應(yīng)根據(jù)不同工程的特點(diǎn)由筑爐施工單位自行設(shè)計(jì)。

（4）預(yù)砌筑。冶金爐內(nèi)襯砌體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重要部位都應(yīng)進(jìn)行預(yù)砌筑。事前須編制出預(yù)砌筑方案，對(duì)預(yù)砌筑的部位、要求及組織實(shí)施方法進(jìn)行全面規(guī)劃。

（5）采用新材料、新工藝施工時(shí)，要事先進(jìn)行模擬試驗(yàn)和適當(dāng)規(guī)模的試驗(yàn)性施工。

（6）編制施工圖預(yù)算和施工預(yù)算，做為分析工程造價(jià)和工程成本的依據(jù)。預(yù)算應(yīng)按分部分項(xiàng)工程進(jìn)行編制。

物資準(zhǔn)備主要內(nèi)容有：（1）耐火材料準(zhǔn)備。包括耐火材料訂貨、驗(yàn)收、檢查和加工等。（2）施工機(jī)械工具的準(zhǔn)備。包括砌磚用工具，磚加工用工具、機(jī)械，耐火泥漿攪拌機(jī)械，不定形耐火材料施工機(jī)械和耐火材料運(yùn)輸機(jī)械等。（3）施工設(shè)施制作。主要是專用設(shè)施及材料運(yùn)輸設(shè)施的制作。（4）拱胎模板的加工制作。

現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備主要內(nèi)容有：（1）臨時(shí)設(shè)施的搭建、專用設(shè)施及材料運(yùn)輸設(shè)施的安裝。（2）水、電、壓縮空氣（或蒸汽）管線的敷設(shè)及安裝。（3）道路及材料堆場(chǎng)和平整。（4）工程實(shí)體及測(cè)量控制點(diǎn)的交接和驗(yàn)收。

勞動(dòng)力準(zhǔn)備主要包括必要的技術(shù)培訓(xùn)、作業(yè)班次及勞動(dòng)組織的編排等。2

筑爐模板制作筑爐模板是爐窯砌體采用耐火澆注料或搗打料成型時(shí)使用的模具。由面板和支撐系統(tǒng)組合拼裝而成。一般用木材制作。面板是澆注料或搗打料成型的工作面，支撐系統(tǒng)承受爐襯重量，使面板固定和不變形。模板要根據(jù)爐襯的形狀制作。爐襯有直形、弧形、錐臺(tái)形、圓柱形等形狀，模板亦相應(yīng)分成直形模板和曲形模板（包括弧形、錐形、圓柱形模板等）兩類。大型爐窯的直形爐襯，多采用定型組合鋼模板。

直形模板平面模板有垂直和水平兩種，根據(jù)爐襯結(jié)構(gòu)、模板支撐方式、支撐柱或吊掛梁的間距和斷面尺寸設(shè)計(jì)制作。施工澆注料使用的模板，板面需刨光，并涂刷脫模劑。板與板的拼裝面需刨平驗(yàn)縫，應(yīng)達(dá)到澆注時(shí)不漏漿。搗打料用的模板，板面不需要刨光和刷油。砌筑大型爐窯的平面模板，宜采用定型組合鋼模板和鋼支撐。支設(shè)垂直平面的模板時(shí)，澆注料的面板按墻的高度采用分段支設(shè)或一次支設(shè)到頂?shù)姆椒?。搗打料用的面板則采取邊支設(shè)邊搗打的方法施工。支設(shè)水平平面模板時(shí)，支撐方法有滿支法和吊掛法兩種。滿支法模板是在整個(gè)爐底上排列立柱，柱頂安裝支撐梁，其上滿鋪面板。此法設(shè)施簡(jiǎn)單，但木材耗量大，用工多，且不能與下部爐襯同時(shí)施工。吊掛法模板是將模板梁鉆孔，在孔內(nèi)穿入鋼螺栓，吊掛在爐頂鋼結(jié)構(gòu)的小梁上，用螺栓調(diào)整模板梁的水平標(biāo)高和平整度，然后在梁上鋪設(shè)面板。澆注料面板應(yīng)滿鋪，搗打料面板則邊鋪邊搗，便于爐頂、爐墻和爐底平行施工。

曲面模板制作方法與平面模板不同。首先要按設(shè)計(jì)做成所需形狀的拱胎，再在其表面上釘薄鐵板即成面板。支承方式可按爐襯內(nèi)徑尺寸，考慮安裝拆除方便，制作成1/2、1/4、1/6、……等分拱胎，組合拼裝成各種形狀的曲面模板。等分拱胎交接處的薄鐵板應(yīng)互相搭接，拼裝縫應(yīng)嚴(yán)密吻合，以保證澆注時(shí)不漏漿。

筑爐材料砌筑冶金工業(yè)爐窯等熱工設(shè)備用的工程材料。按材料性質(zhì)和用途分為耐火材料、建筑材料和輔助材料三大類。應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)爐窯使用條件和綜合經(jīng)濟(jì)效果由設(shè)計(jì)規(guī)定。

耐火材料爐窯等熱工設(shè)備內(nèi)襯的主體材料，包括耐火材料、絕熱材料和耐火泥漿。爐窯等熱工設(shè)備的內(nèi)襯是在高溫作用下工作，且經(jīng)常承受物料的沖擊、摩擦，高溫爐氣的沖刷，熔融金屬和熔渣的化學(xué)侵蝕等作用。因此，其材質(zhì)必須選擇適當(dāng)，爐窯內(nèi)襯由工作層和絕熱層構(gòu)成，所用材料也不同。工作層用重質(zhì)耐火磚砌筑，其磚縫間用同材質(zhì)的耐火泥漿填充。用硅磚砌筑焦?fàn)t炭化室墻，則用硅質(zhì)耐火泥漿作接縫材料。采用不定形耐火材料作工作層時(shí)，可現(xiàn)場(chǎng)做成整體內(nèi)襯，經(jīng)烘烤后使用。絕熱層系工作層與爐殼或圍護(hù)墻之間的部位，起隔熱保溫作用，一般用隔熱耐火磚（見絕熱材料）及隔熱耐火泥漿砌筑，也可用輕質(zhì)耐火澆注料整體澆灌，或用硅酸鈣隔熱板和耐火纖維氈等材料鋪設(shè)。

建筑材料用于爐窯等熱工設(shè)備的支撐和圍護(hù)結(jié)構(gòu)。分金屬和非金屬建筑材料兩大類。（1）金屬建筑材料。有各種型鋼、線材、板材、耐熱鋼和鑄鐵件等，主要用于爐體的支撐結(jié)構(gòu)，爐殼及其圍護(hù)結(jié)構(gòu)，爐門和煙道閘板系統(tǒng)，爐條，不定形耐火材料的錨固件、支撐件和混凝土配筋等。（2）非金屬建筑材料。主要有硅酸鹽水泥、砂石和紅磚等，前兩種配制成普通混凝土和耐熱混凝土使用，后者則直接使用。上述兩類材料主要用于爐窯等熱工設(shè)備的基礎(chǔ)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和煙道、煙囪等構(gòu)筑物。

輔助材料包括膨脹縫材料、鋪墊找平材料和緩沖材料等。該類材料用量較少，但作用較大。（1）膨脹縫材料。若選擇不當(dāng)，或筑爐時(shí)沒(méi)有填加，則在高溫作用下將使?fàn)t窯襯里鼓脹，甚至破壞。膨脹縫材料有專用嵌縫條、耐火纖維氈、石棉繩、黃板紙、三合板和薄鐵片等。（2）鋪墊找平材料。有石棉板，鎂質(zhì)、鉻質(zhì)和炭素?fù)v打料，粘質(zhì)土，粘土—石棉質(zhì)、鎂質(zhì)和鐵屑填料等。（3）緩沖材料。有緩沖泥漿、水渣、某些涂料和填料等。輔助材料種類較多，應(yīng)根據(jù)爐窯的使用條件進(jìn)行合理選擇，并選擇適當(dāng)?shù)氖┕し椒?，以滿足爐窯生產(chǎn)的需要，提高使用壽命。

筑爐測(cè)量使用量測(cè)儀器和工具檢查控制冶金爐砌筑質(zhì)量和精度的作業(yè)。在爐窯砌筑前，把施工圖紙上砌體的平面及高程位置按設(shè)計(jì)要求以一定精度標(biāo)定到基礎(chǔ)底板和標(biāo)桿上，做為砌筑的依據(jù)，并在砌筑過(guò)程中進(jìn)行配合測(cè)量，以指導(dǎo)施工和檢查砌體精度與質(zhì)量。筑爐測(cè)量的基本內(nèi)容為：工序交接測(cè)量、爐窯中心線及標(biāo)高的測(cè)量和配合施工測(cè)量。

工序交接測(cè)量在爐窯砌筑前對(duì)上一工序竣工的基礎(chǔ)、爐體骨架及預(yù)埋件的中心線如標(biāo)高等進(jìn)行復(fù)測(cè)的過(guò)程。復(fù)測(cè)時(shí)，以施工平面控制網(wǎng)點(diǎn)為依據(jù)，采用經(jīng)緯儀測(cè)角、鋼卷尺或磁波測(cè)距儀測(cè)量基礎(chǔ)中心線端點(diǎn)與控制點(diǎn)間的水平角及水平距離，計(jì)算出端點(diǎn)的坐標(biāo)與理論值的比較，求其誤差值。如果差值超限，則對(duì)中心標(biāo)記進(jìn)行修正，將中心線誤差控制在允許范圍內(nèi)。以檢查或修正后合格的基礎(chǔ)中心線為依據(jù)，用直角坐標(biāo)法檢查爐體結(jié)構(gòu)及各種預(yù)埋件的平面位置對(duì)設(shè)計(jì)位置的誤差是否超限，如果超限則應(yīng)把實(shí)際資料提交有關(guān)部門及時(shí)處理，以保證工程質(zhì)量及砌筑的順利進(jìn)行?；A(chǔ)面、結(jié)構(gòu)面或預(yù)埋件標(biāo)高復(fù)測(cè)檢查是以廠區(qū)基準(zhǔn)點(diǎn)或爐體高程基準(zhǔn)點(diǎn)為依據(jù)，使用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺采用幾何水準(zhǔn)方法測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)與觀測(cè)點(diǎn)間的高差，計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的高程與設(shè)計(jì)值比較，判定其標(biāo)高是否合格。

爐窯中心線及標(biāo)高測(cè)量中心線標(biāo)板通常用30mm×200mm輕型鋼軌、工字鋼或槽鋼、角鋼等金屬材料制成，將其埋設(shè)在砌體中心線外端的基礎(chǔ)上。以基礎(chǔ)中心線或爐體中心線為依據(jù)，用經(jīng)緯儀將中心線投影在標(biāo)板上刻上十字線，做為爐窯砌筑中心位置和細(xì)部放線的依據(jù)。砌體標(biāo)高用標(biāo)桿測(cè)量，標(biāo)桿用50mm×100mm的方木制成。在標(biāo)桿上按照設(shè)計(jì)尺寸、磚的厚度和灰縫厚度劃出線條，在爐窯的基礎(chǔ)側(cè)面，用水準(zhǔn)儀測(cè)出低于基礎(chǔ)表面標(biāo)高某一數(shù)值的水平線，將標(biāo)桿上相同的一條標(biāo)高線對(duì)準(zhǔn)基礎(chǔ)上的水平線，并將標(biāo)桿固定牢固，其上的劃線即為砌筑各耐火磚層的標(biāo)高依據(jù)。也可根據(jù)不同類型的爐體結(jié)構(gòu)或不同的施工工藝，利用爐體骨架、爐柱等結(jié)構(gòu)作標(biāo)桿，代替中心線標(biāo)板。

配合施工測(cè)量在爐體砌筑過(guò)程中，每砌一定高度時(shí)將中心線和高程點(diǎn)投測(cè)到頂層，供各層細(xì)部放線、抄平和檢查砌筑質(zhì)量，中心線投測(cè)的常用方法有鉛絲吊垂球投點(diǎn)、激光準(zhǔn)直儀投點(diǎn)及天頂儀投點(diǎn)。高程一般采用吊鋼尺法傳遞，各層磚面標(biāo)高使用水準(zhǔn)儀測(cè)量。