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150平流态化沸腾焙烧炉球冠型炉顶内衬砌筑

发布时间:2021/04/17 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:85

流态化沸腾焙烧炉是铜锌焙烧冶炼的主要热工设备, 随着国际国内冶金、 建材、 化工、 有色等工业的快速发展, 设计大容积、 高效、 节能、 环保型沸腾焙烧炉已成为新的发展趋势。 伴随着冶炼技术的进一步提升, 有色工业的快速发展给筑炉施工带来了新的机遇和挑战。 特别是沸腾焙烧炉球冠型炉顶设计跨度大, 砌筑精度高,为保证砌筑质量和施工安全, 延长炉体寿命, 提高工作效率, 降低工程成本, 科学性、 应用性探索150m 2流态化沸腾焙烧炉球冠型炉顶砌筑技术具有现实意义。

我们在经过对国家重点工程一白银西北铅锌厂建成我国第一台109m2流态化沸腾焙烧炉,内蒙古巴彦淖尔紫金有色金属有限公司一期、二期109m2流态化沸腾焙烧炉、葫芦岛锌冶炼厂109m2流态化沸腾焙烧炉、青海大柴旦滩涧山金矿74m2和28m2黄金冶炼焙烧炉、内蒙古兴安铜锌冶炼厂109m2流态化沸腾焙烧炉及新疆阿舍勒3×30万吨尾矿综合利用项目118m2沸腾焙烧炉球冠型炉顶砌筑等多项同类工程施工实践总结的基础上,多次对球冠型炉顶砌筑施工技术优化、改进及验证,在紫金矿业青海分公司德尔尼项目成功应用了150m2流态化沸腾焙烧炉施工工法,此工法关键技术具有更多的先进性、科学性、实用性和可推广性,取得了明显的经济效益、社会效益和环保效益。

特点焙烧炉

(1)采用大型球冠型木质拱胎模架施工技术,整体刚度好,精度高,模架自重轻且制作安装简单快捷,有效控制了炉顶沉降,集中了筑炉施工难点和技术难点。

(2)采用“环梁”定位模架安装技术,具有高效快捷安全等特点,提高了球冠型炉顶模板定位安装工作效率,缩短了施工周期,降低工程施工成本。

(3)拱胎在制作场地放样时考虑了方便安装,通过制作、预安装为正式支设拱胎提供了参数,缩短工期和保证工程质量。

(4)球冠型木质拱胎拆除后可回收再利用。

工艺原理焙烧炉

(1)炉体施工在时间和空间上合理穿插,提高利用率。推行平行交叉作业。多工序相互穿插,紧密衔接,从而达到降低成本、缩短工期、保证质量的目的。

(2)球冠型炉顶大型木质拱胎模架施工技术充分应用球、球冠及球截体的特点,通过认真分析、计算和放样,采取拱架片一个尺寸制作,每环拱胎片板条一组尺寸制作,每环拱胎片一个尺寸组装,简化制作工艺。采取环梁准确就位后安装拱胎的方法,简单快捷。利用炉内满堂脚手架加固支撑拱胎,使拱胎与满堂脚手架形成整体,整体性、刚度好,有效控制了炉顶沉降。

施工操作要点焙烧炉

3.1脚手架工程

(1)脚手架的搭设根据炉壳的结构特点,沿炉壳搭设成等边八边形满堂脚手架;炉膛扩大段逐步增加立杆,搭设成牛腿状。

(2)脚手架平台既可作为作业人员行走、操作之用,也可作临时堆放材料,同时支撑着炉顶盖砌筑球冠型拱胎、炉顶耐火材料及防雨作业蓬的全部荷载,搭设应牢固、不变形。

(3)本工程脚手板采用60mm木板做操作层,为确保施工安全,靠炉壁处木板均制作成弧形。

(4)脚手架搭设同时考虑行人马道,炉内上下行人马道用木板搭设成折式“楼梯”式,木板上钉上防滑条。

(5)在炉体直线段与锥形段交界处,水平满铺一层50mm厚木板,下部挂二道水平密布安全网。

3.2焙烧炉防雨篷搭

150平方焙烧炉为露天热工设备,施工前在炉顶搭设“伞状”临时防雨篷,上部用防雨篷布覆盖并固定牢固。防雨篷搭设必须牢固可靠,并且能抵抗当地季节性风力,拒绝渗漏雨水。

(1)炉内钢脚手的延伸。由于150平方流态化焙烧炉炉顶跨度达18.278m之多,上部也没有炉体骨架,唯有利用炉膛内提升架和炉内脚手架,进行加杆延伸,延伸高度超过炉顶2.5m。

(2)炉顶外围脚手杆的搭设。利用炉体骨架,在炉壳顶部焊接好竖向钢脚手架,高度大约为2.5m左右,再用横杆连接好。沿脚手架周围覆盖一层防雨帐篷。为防止帐篷被风刮起,均用铁丝牢固的绑扎在脚手架上并在帐篷外横拉两道棕索,并与钢脚手杆拉结。

(3)顶部横杆的搭设。在炉顶外围脚手架与满膛脚手架搭设水平横杆,横杆以炉中心形成辐射状搭设,横杆搭设必须有一定的强度和稳定性,然后覆盖防雨帐篷,防雨帐篷均用铁丝牢固的绑扎在骨架上,然后用4条绳索在炉顶呈交叉状拉设,以防被大风刮起或刮飞。

(4)炉顶支设拱胎时,采取“偷梁换柱”的方法在不影响的位置增加立杆,拆除影响拱胎支设的立杆,立杆通过处拆除少量板条。砌筑到立杆处再采取同样的方法换杆,将杆支撑在已砌好的拱顶砖上。

3.3球冠拱胎制作安装

球形炉顶盖耐火砖砌筑必须支设拱胎,球冠型顶盖耐火砖砌筑质量的好坏将直接影响炉子的使用寿命,球形拱胎制作安装是关键。拱胎制作尺寸必须精确,制作好的球形拱胎应不变形。为不影响炉体砌筑进度,球形拱胎须提前制作。拱胎制作场地20m×16m,且须硬化,采用素土夯实,铺一层多孔机制红砖(mm厚),表面用1:2水泥砂浆找平(30mm厚)。

(1)球冠拱胎制作安装工艺

确定制作方案→制作现场放样→修正细化方案→制作1/4拱胎片、加工支设环梁→为球冠型木质拱胎支设确定参数→按参数预支设1/4球拱→检查验收→修正安装参数→制作剩余3/4拱胎片→确定全部拱胎片支设参数→支设球冠型拱胎模架。

(2)制作方案

为便于制作、支设、拆除,确定拱胎分六环制作,前五拱架片环弦长2000mm,两拱架片大头间距最大550mm,小头间距最大450mm通过拱胎片承受荷载的计算,拱架片采用60×180mm的松木板,板条30×70mm,间距30mm,两个拱架片与25个板条组合后形成一片,每环采用三道钢制环梁就位支设拱胎片。

(3)放样

放样在拱胎制作场地上进行,按设计尺寸和确定的方案1:l放大样,确定拱架片、板条弧度,确定环梁位置及加工尺寸,修正细化制作方案。

(4)拱胎制作

依据修正细化后的方案。分别按相应的弧度制作拱架片和板条,两个拱架片25个板条组合后形成一片,前五环共307片,其中第一环100片,第二环81片,第三环61片,第四环42片,第五环23片,第六环一片整体制作;制作好的拱胎片应按其支设位置编环号。

(5)球形拱胎预安装

球形拱胎零部件制作完1,4后,在拱胎制作场地上预安装,检查拱胎制作精度,同时使支设人员熟悉拱胎支设方法和过程,提前暴露问题。预安装时仅对1/4球冠型拱胎在地面上按设计要求尺寸进行支设,预支设跟正式拱胎支设一样,拱高比设计抬高20mm,用弧度板检查球面弧度。形成正式支设拱胎参数。

(6)球形拱胎安装

以拱脚砖为定位标准,以预安装提供的参数为基础。首先确定拱顶中心,就位第六环的1道环梁和整体片(拱胎支设矢高应比设计尺寸提高20mm);再用炉内满堂脚手架准确就位其他15道用钢脚手管围成的环梁,环梁位置特别关键,

严格按预安装所提供每道环梁参数进行安装。然后在环梁上摆放拱胎片组,加固满堂脚手架及环梁,就位拱架胎组,补钉相邻拱胎片之间的板条。支撑与拱胎之间垫反向木楔进行调整拱胎,支撑之间纵横连接与炉内满堂脚手架形成整体。拱胎片组就位后,以球冠型顶中心为圆心,用弧长为21m长的通长弧度样板检查球形拱胎的弧面和表面平整度,对超过误差的部位进行修理和调整,使整个球形拱胎表面用长弧度样板检查表面平整度不超过5mm。最后用8#铁线将拱架片与环梁、支撑固定在一起,使炉内满堂脚手架与球冠型拱胎形成一个整体,具有足够的强度、刚度和稳定性。

焙烧炉炉顶砌筑

(一)球冠拱顶砖砌筑

(1)炉顶拱脚砖在安装拱胎前应砌好,拱脚砖是拱顶砖的基准,也是拱胎的定位标准,砌筑前应以焙烧炉炉体中心、扩大段半径复核拱脚部位炉壳的椭圆度,砌筑时对偏差进行调整。砌筑分二段,每段两人一组在同一点反向砌筑,拱脚砖的砌筑质量将直接影响炉顶对砌筑。拱脚砖砌完后应进行检查,保证拱脚砖弧度半径误差5mm以内,表面平整度3mm以内,标高误差5mm以内。拱脚砖后部高铝砖砌筑应根据实际尺寸加工后砌筑,确保拱脚砖受斜压或受热后不向半径方向外移。拱脚的尺寸很大,要采用揉挤法砌筑很困难,可在已砌好的砖表面抹上适量的泥浆,使其相互连接的砖面结合良好。

(2)砌筑拱顶前,在拱脚砖底膨胀逢填塞耐火纤维处每块砖加塞木楔。防止炉顶砖砌筑在没锁砖前拱脚砖倾斜。

(3)炉顶砖砌筑按照炉顶砖预砌筑的编号顺序进行。砌筑前在拱胎上以45环的间距做出环号标记。拱顶每环分两段流水对称湿砌,彼此靠紧,但未合门的不超过3环。各环拱顶合门砖应均匀分布于炉顶,且合门砖的宽度不小于原砖的7/8。为避免加工最后一圈砖应在砌第50环前试砌第48、49环,以确认第48、49环的位置,如发现有误差,通过加工第49环拱顶砖进行调整。

(二)膨胀缝施工技术措施

炉壳筋板处的膨胀缝及时用硅酸铝纤维毡填塞,以免灰浆及杂物掉入。墙体各段高铝砖在圆周方向上留设膨胀缝,砌筑时在圆周方向每隔6块砖填入8=2mm的马粪纸,代替泥浆,上口用胶带粘封,防止灰浆及杂物掉入。

拱胎拆除及沉降观测

拱胎应在砌完拱顶经检查合格,砖缝泥浆干固48h后再拆除,以防过早拆除拱胎把未干涸的泥浆从砖缝挤出,造成炉顶沉降偏大。拱顶支撑的拆除应从外环开始在炉拱各位置上均匀进行。拆除拱胎时,在炉顶上用水准仪分十二点同时对炉顶的沉降进行观测,如发现有不均匀沉降和炉顶局部出现裂缝时,应立即停止拆除拱胎对拱顶砖进行再次检查,检查无误后再拆除。拱胎拆完后在24小时之内,需对沉降继续进行观测。炉顶沉降不超过10mm为合格。