中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的砌筑施工及驗收方法

孫秀海

摘要：介紹了中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)要求及其特點，并從幾個方面，探討了中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的砌筑施工方法及難驗收方法。

關(guān)鍵詞：中型高爐；爐底；爐缸；內(nèi)襯；砌筑施工；檢驗

Abstract: the article introduces the blast furnace and furnace bottom medium cylinder lining structure requirements and its characteristic, and from several aspects, this paper discusses the medium blast furnace and furnace lining cylinder furnace bottom building of construction method and difficult acceptance method.

Key words: medium blast furnace; Furnace bottom; Furnace cylinder; Lined with; Laying construction; inspection

中圖分類號：TU74 文獻標識碼：A 文章編號

中型高爐是煉鐵過程中最關(guān)鍵的設(shè)備，其中，爐底和爐缸內(nèi)襯作為高爐爐體的核心部位，確保這兩部分的砌筑質(zhì)量是保證中型高爐能夠順利生產(chǎn)的關(guān)鍵。鑒于此，本文重點就中型高爐爐底以及爐缸內(nèi)襯的砌筑施工以及驗收方法和措施進行研究。

一 中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)要求及其特點

1 爐底的封板上應(yīng)分別覆蓋一層厚度為94mm的炭素搗料，搗料層上覆蓋兩層半石墨炭磚，厚度為500mm，然后再覆蓋兩層相同厚度的微孔炭磚，應(yīng)當注意的是，上層微孔炭磚的四周進行五層厚度為98.3mm的小塊炭磚的砌筑，且微孔炭磚同小塊炭磚及冷卻壁見應(yīng)進行炭素搗料的固定。

2 爐底采用十三層UCAP炭磚進行環(huán)砌。

3 除了環(huán)砌小塊炭磚外，還應(yīng)在內(nèi)部進行兩層高度為400mm的復(fù)合鋼玉磚的立砌。

4 高爐爐缸的外側(cè)采用厚度為114.3mm的小炭磚環(huán)砌26層，其中，內(nèi)側(cè)部分進行復(fù)合玉磚的環(huán)砌。

5 鐵口處進行炭磚和組合磚進行砌筑。

6 高爐的爐底及其爐缸內(nèi)襯進行粘土保護層的砌筑，以避免出現(xiàn)烘爐或初期開爐對爐缸內(nèi)襯所產(chǎn)生的巨大破壞。

7 選擇耐火磚塊時，應(yīng)先進行其外型和尺寸公差的檢驗，合格后通過型號進行隨機取樣，并對其理化性質(zhì)進行測定。

8 首次取樣不符合規(guī)定時，可進行復(fù)檢，若第二次仍不合格，則視此批產(chǎn)品為廢品，不可進行筑爐使用。

9 其中半石墨炭磚、微孔炭磚及復(fù)合剛玉磚等，須根據(jù)設(shè)計及其訂貨合同的相關(guān)要求進行預(yù)砌。

二 中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的砌筑施工方法

1 中型高爐爐內(nèi)的測量及其畫線

1）根據(jù)規(guī)定，對爐底封板的上部進行扁鋼方格網(wǎng)的焊制，以更好地對炭素搗料層的標高及其水平度進行控制。此外，扁鋼方格網(wǎng)的上表面應(yīng)先進行刨平，應(yīng)先通過螺栓進行初步固定，然后通過水平儀進行測量，并進行扁鋼的調(diào)整，直至總體水平度誤差不超過2 mm方可進行點焊。點焊時還應(yīng)注意避免出現(xiàn)扁鋼變形的情況。最終再次進行測量和調(diào)節(jié)，直至其全部合格。

2）對高爐爐內(nèi)各砌體上表面進行標高，并進行儀器的測量，然后在爐殼上每隔45度角進行油漆的標記。

3）對高爐中心線進行精確地測定，后將其返至爐殼上，并以45度為基準，從上往下依次進行畫線。進行爐缸的砌筑過程中，可采用細鋼絲吊上10 kg線墜作為中心線，來對砌筑過程中所產(chǎn)生的半徑偏差進行校正。

4）采用儀器對各鐵口的中心線進行測量，并把十字線標記到冷卻壁上。

2 高爐爐底進行炭素搗料的覆蓋、搗固和找平

1）由于高爐爐底所覆蓋的炭素搗料的水平度和標高是通過所焊接的扁鋼方格網(wǎng)進行控制的，因此，進行搗固之前應(yīng)先對扁鋼方格網(wǎng)的水平度及其標高進行校驗。

2）炭素搗料進行搗固時應(yīng)逐格進行搗打?？上韧ㄟ^鎬頭進行初步壓實，然后通過幾支風鎬分別進行搗實，直至其壓縮率超過45%為止。末次鋪料過程中應(yīng)對搗固體高度進行嚴格控制，結(jié)束后將高的鏟掉，低的填補，再搗固，直至壓縮率達到45%為止。

3）進行最后一層的搗固時，盡量使其高出扁鋼2 mm，以利于找平。找平過程通過磨平機進行磨平。先將高出部分刮出，后根據(jù)扁鋼高度將高出部分鏟掉，并逐格進行找平。鏟平過程中，若遇到低處應(yīng)進行補料，然后繼續(xù)找平。直至整個搗固體表面平整度滿足要求時，再通過磨平機進行磨平，直至全部合格為止。

3 高爐爐底半石墨炭磚的砌筑施工

1）此部分從爐子中間開始，砌筑之前除了進行必要場地的預(yù)留外，其他炭磚都須根據(jù)爐內(nèi)具體砌筑位置順序進行干砌，并采用木楔楔緊炭磚間及其同爐殼間的縫隙。

2）砌筑時從砌爐底中心的首塊炭塊開始，對其上表面水平度及其垂直度進行測定，并以此作為首排砌筑的基準，后兩側(cè)逐塊進行砌筑。當首排砌完后，應(yīng)采用千斤頂自兩端共同頂緊，以擠出所有砌縫的泥漿，直至合格。

3）第二排砌筑時應(yīng)同首排炭磚相平行，且第二排炭磚應(yīng)雙向進行頂緊。

4）炭磚同冷卻壁間的縫隙采用木楔進行鎖緊，同時將千斤頂及導向槽鋼拆除，并根據(jù)順序進行第三排炭磚的砌筑。

5）根據(jù)勞動力、施工工具、施工者的技巧及施工場的溫度，每次爐底炭磚可砌筑2—4排左右。但是，應(yīng)當注意的是，不管砌筑幾排，砌縫都應(yīng)滿足規(guī)范方可開始下一步施工。

6）首層爐底砌筑結(jié)束后，半石墨炭磚同冷卻壁間的縫隙應(yīng)采用搗料進行填充，并進行搗實，其表面較半石墨炭磚砌體要稍稍高些，然后對爐底的上表面進行找平。

4 高爐爐底微孔炭磚的砌筑施工

高爐爐底微孔炭塊同首層半石墨炭磚的砌筑施工方法，但應(yīng)注意其上下層砌縫間的交角必須為45度。

5 高爐環(huán)狀爐缸內(nèi)襯的砌筑施工

根據(jù)小塊炭磚預(yù)砌過程中的編號，依次將炭磚從鐵口運送至爐內(nèi)，并擺放在砌筑的相應(yīng)位置上。應(yīng)注意的是，雙環(huán)或多環(huán)環(huán)狀砌體時，須先進行內(nèi)環(huán)的砌筑，然后進行外環(huán)的砌筑。砌筑過程可從鐵口兩側(cè)為起點進行2、3塊炭磚的砌筑，然后進行其上表面水平度及其垂直度等的檢測，合格后方可沿著圓周逐布向兩邊進行砌筑。砌至鐵口處時，應(yīng)先進行鐵口的砌筑，然后進行鐵口兩邊炭塊的砌筑，并在兩側(cè)通過千斤頂頂緊，同時將間隙中的木楔打緊，確保炭磚能夠緊緊接觸，避免已砌炭磚出現(xiàn)位移而導致砌縫進一步增大。

6 炭素搗料進行搗固過程的施工

各炭磚間的較大間隙均通過炭素搗料進行填補和搗固，確保其最終成為一個堅實緊密的填料體。砌完各層炭磚后進行檢查，合格后根據(jù)直徑進行對稱分為寬度為1-1. 5 m的區(qū)段，后拔出木楔，并進行搗料的填補。

7 高爐爐底炭磚砌體找平過程的施工

將高爐爐底的圓周進行6-12等分的劃分，然后將爐底中心進行連接，并進行爐底直徑線的繪制，后進行表面標高基準點的測定。通過水準儀對爐底表面的平整度進行逐塊檢查，并對較高部分的范圍進行標明，后通過鏟平機將高處的砌體部分鏟掉。此過程中必須注意對鏟平機的吃刀量進行嚴格控制，避免因操作失誤而導致砌體表面產(chǎn)生凹坑，降低整體的平整度。

三 中型高爐爐底和爐缸內(nèi)襯的驗收方法

1 對高爐爐底及爐襯砌縫的驗收方法

對10處砌縫表面進行檢查，超出規(guī)定寬度50%的砌縫不能大于4處。進行大炭磚砌體的驗收過程中，通過25 mm寬，300mm長的塞尺進行測定，對于較小的炭磚砌體，可通過寬12mm的塞尺進行測量。測定過程中，大炭磚標準的插入深度是50 mm，其他均為20 mm。

2 對高爐爐底及爐襯表面平整度的驗收方法

在砌體表面放一2 m的鋼靠尺，在砌體同靠尺間插入20 mm寬的坡度尺，對其間隙進行測量，其水平度則可通過水平儀進行測量。高爐爐底及其爐缸表面測量點可按每10平方米進行8個點的測量，其中超過規(guī)定偏差20%的測量點不能大于3處，否則將視為不合格。

3 對炭素搗料壓縮率的測定方法

將炭素搗料進行松鋪，然后對其厚度（A）進行測量，搗打結(jié)束后對其壓下量（B）進行測量，按下式計算壓縮率δ：δ=（B /A）×100%。

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注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。