热风炉施工组织设计文档格式.docx
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隔墙是组合式的自立式结构,为加强密封,隔墙内设置密封耐热钢板,具有绝热、密封、滑动功能。
2.2.2热风炉内衬砌筑结构
热风炉内衬采用膨胀结构和滑动结构。
耐火砖的相互锁紧结构加强内衬整体稳定性。
孔洞处采用组合砖砌筑。
蓄热室采用七孔(三定位)高效格子砖,每块格子砖上下表面分别设有凸台和凹槽,保证格子砖准确定位,相互错砌,防止格子砖水平移动和旋转运动。
2.2.3内衬耐火材料
⑴高温区(约1200℃以上,上部8m)采用高温稳定性好的硅质格子砖;
⑵工作温度在1200℃~1000℃的区域采用低蠕变率的致密高铝格子砖;
⑶工作温度在1000℃~850℃的区域采用低蠕变率的粘土格子砖;
⑷工作温度在850℃以下的区域采用粘土格子砖;
⑸炉篦子上部0.8m采用红子柱石高铝格子;
⑹火井燃烧区域采用抗热震性能好的红柱石高铝砖砌筑火井保护墙;
⑺燃烧器上部(煤气通道缩口段以上,空气及煤气出口分配帽)采用抗热震性好的堇青石砖;
⑻煤气通道缩口段以下用致密粘土砖(ZGM-42);
⑼空气道下部采用高铝砖(RL-55);
⑽燃烧器底部用粘土砖(RN-40)。
热风炉各部位内衬耐火材料
部位
耐火材料使用情况
拱顶
硅砖+轻质高铝砖+轻质粘土砖+喷涂料
格子砖
高温区
硅质格子砖
中温区
低蠕变高铝格子砖
低温区
粘土格子砖
燃烧室
热震区
低蠕变高铝砖+轻质高铝砖+轻质粘土砖+喷涂料
在燃烧器上部两侧加砌:
抗热震高铝保护砖
粘土砖+轻质粘土砖+喷涂料
蓄热室
低蠕变高铝砖、高铝砖+轻质粘土砖+喷涂料
隔墙工作层
燃烧室侧
上部采用硅砖;
温度变化大(热震)的中部采用低蠕变高铝砖;
下部采用粘土砖。
蓄热室侧
中部采用低蠕变高铝、高铝砖;
隔墙非工作层
上部
硅砖
中部
燃烧室侧为轻质高铝砖;
蓄热室侧为轻质高铝砖、轻质粘土砖
下部
轻质粘土砖
热风炉主要耐火材料量
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
格子砖部分
t
5708.8
合计
1.1
红柱石格子砖HLE-2.55(起步8层)
137.5
1.2
粘土格子砖RN42-2.2
2426.3
1.3
低蠕变粘土格子砖RN41-2.2
887.7
1.4
低蠕变高铝格子砖DLD
1264.9
1.5
硅质格子砖S21-1.85
992.4
2
燃烧器部分
275
2.1
燃烧器粘土砖ZGN-42
34
2.2
燃烧器耐火砖WR-50
64.3
2.3
燃烧器耐火砖RL-55
50.5
2.4
燃烧器耐火砖RN-40
126.2
3
拱顶部分
514
3.1
内环耐火砖S21-1.85
拱顶直筒部分
116.9
拱顶半球部分
117
3.2
中环耐火砖IH-1.0
29.7
3.3
外环耐火砖LG-0.8
31
102.4
4
热风炉直筒部分
4386.4
4.1
轻质粘土砖NG-0.8
422.27
4.2
轻质高铝砖IH-1.0
225.17
4.3
轻质高铝砖LG-0.8
122.95
4.4
粘土耐火砖RN42-2.2
1171.8
4.5
红柱石砖HLD-2.55(抗热震)
528.29
4.6
高铝砖RL65-2.65
638.38
4.7
低蠕变砖DLB-2.65
592.42
4.8
硅砖S21
685.12
5
不定型耐火材料
1089.3
5.1
耐火浇注料G2N
208.7
5.2
轻质喷涂料CL-130G-1.4
507.9
5.3
耐酸喷涂料MIX687G直筒分布
5.4
拱顶喷涂料
172.5
5.5
捣打料SIC-2.2
65.3
5.6
热抗震浇注料(燃烧器处)
98.7
5.7
耐火纤维毡PMF-1.128
36.2
6
泥浆
658.98
6.1
磷酸盐耐火泥浆NP-45
139.63
6.2
磷酸盐耐火泥浆LP-70
121.71
6.3
磷酸盐隔热耐火泥浆GN-2
116
6.4
磷酸盐隔热耐火泥浆GL-2
172.9
6.5
硅质耐火泥浆
108.74
总计
12357.48
2.3工程特点:
由于工程在不停产状态下进行,所以每次只能停一座炉,其它仍在生产。
一座炉折完并重新修建完,立即投入生产,再停另一座炉,再拆炉、修建,直至三座炉全部修建完毕,并投入生产使用。
一般来说,由于热风炉在改建时受用地限制,平面较为紧张,且多种专业穿插施工。
工程实物量大,故平面紧张是一个突出的矛盾,对施工进展影响较大。
工期紧:
需各种资源高效、紧密配合,严密、科学组织。
投入大:
热风炉工程实物量约4000t座,且安排、组织的人力多,作业班次多,机具使用台数多。
多层次作业:
各专业交叉施工,穿插作业。
施工技术、标准要求高:
陶瓷燃烧器砌筑、拱顶喷涂、砌筑及组合砖的砌筑均是难度较大、质量标准要求高的关键部位,需要有高技能、有经验的高级作业人员操作。
材料管理难度大:
材料量大,种类多。
材料在运输、砌筑过程中,易发生差错、破损。
严格组织、规划管理是控制出现差错的有效措施,要严格控制运输程序,防止破损,给业主节约外汇支出。
2.4工程主要技术难度:
工程的主要难度在于管道的连接上。
因要保证生产,新炉管道必须与旧炉管道保持连接畅通,此环节关系到一系列问题:
(1)连接时必须停炉一段时间,以保证安全施工;
(2)连接处接口难度大;
(3)接口砖砌筑难度大;
正式投产前还须停炉拆掉旧管段,恢复新管段。
由于工程是在不停产状态下一座、一座炉地施工,故工期相对较长,各项工序反复交错进行,进一步加大了施工难度。
2.5主要工序施工顺序
(1)1#炉拆除、安装、砌筑、烘炉、投产;
(2)2#炉拆除、安装、砌筑、烘炉、投产;
(3)3#炉拆除、4#炉拆除,3#炉安装、砌筑、烘炉、投产。
3、炉内砌筑应具备的条件
3.1热风炉炉壳安装、焊接质量检验合格,并有验收记录;
3.2炉篦柱、炉篦子安装完毕,且符合设计要求;
3.3烟道出口、热风出口、煤气出口、空气出口、测温、测压孔及人孔短管焊接、安装质量检验合格,并有验收记录;
3.4炉子中心线、标高、测量标志、测量控制点记录已移交下道工序施工单位;
3.5锚固件安装、焊接质量检验合格、验收记录及同意隐蔽记录;
3.6所供的耐火材料材质合格证书、使用说明书已交付施工单位;
3.7各种工程材料均已到达建设单位耐材仓库。
4、施工部署
4.1完成各种耐火材料的抽检和验收工作,重点部位有:
各口组合砖的检查验收;
陶瓷燃烧器的组装验配及开箱商检;
拱顶工作层砖的组装验配(包括直筒段工作层);
此外,根据我们以往经验,还应进行如下工作:
燃烧室部位各断面组装检验;
格子砖第一层与炉篦子的验孔检查;
各生产厂生产的格子砖厚度尺寸及各孔尺寸的抽查。
4.2围绕指挥部的统一部署开展各项工作:
根据指挥部安排的网络工期及要求制定作业方案;
配合其它专业进行前期施工穿插作业。
4.3做好技术准备工作:
内衬砌筑参照现有的国家施工规范及验收标准、操作规程和设计规定来进行技术准备工作。
采用的新材料、新工艺等要进行试验工作和技术吸收消化工作。
4.4施工工序安排
4.5工期目标
我公司本着以“质量、工期、服务”为宗旨的指导思想,以创全优工程为核心。
同时,在保证工期安排紧凑、工序衔接情况下,尽可能以最短的工期提前完成施工任务。
围绕这个目标,在前期阶段,我公司还将积极协助配合业主进行各项工作,促使各个环节的每项工作顺利进行。
4.6主要工期保证措施:
为满足用户在工期进度上的要求,根据以往热风炉新建、改建、扩建的经验,我们安排热风炉内衬砌筑在炉体结构安装到拱帽根部“S”弯下部时(炉篦子安装已完成)与上部结构安装同时进行(穿插施工)。
由于上部拱顶结构需继续进行安装,拟在“S”弯下部布置一道金属保护棚,同时满足双层施工作业要求(见图1)。
热风主管结构部份交付下道工序后,内衬砌筑与1#炉炉体内衬砌筑同时进行,但必须在1#炉烘炉前砌筑完毕。
4.7平面布置:
为达到上述目标,应统筹安排专业施工队伍施工时所需的平面及其布置。
如结构安装时,大型吊装机具及组装平台尽可能布置在热风炉燃烧室一侧。
为内衬上场施工预留出一定的平面(见图2)。
且主烟道系统,烟气预热装置、冷风管道、煤气管道、煤气预热装置尽可能在炉体内衬施工完成后进行(基础部分可先完成)。
以免形成对内衬施工的干扰。
内衬施工工艺拟按多层穿插作业施工方案考虑,其流程如下:
“S”弯下部内衬施工工艺
“S”弯上部内衬施工工艺
按内衬施工要求,耐火材料需有较大的平面堆放。
内衬喷涂材料直接用高压料管输送到炉内各作业面。
炉衬砌筑材料则使用提升塔架进行垂直运输,并通过连接平台进入炉内。
连接平台以炉篦子高度为基点,按4m~4.5m高度安装一层平台(“S”弯处除外,见图2),至拱顶人孔处为止。
约8层平台,需在每层平台炉壳上各开一个1000mm×
1000mm的进料孔(孔四周倒圆角,R=100mm)。
4.8运输方案
4.8.1现场耐火材料堆放在塔架一侧的12m跨金属保护大棚内(见图1)。
从甲方仓库运至现场的耐火材料采用汽车运输,叉车进行装卸并运至大棚内。
4.8.2热风主管道耐火材料水平运输方式同上,材料主要堆放在管道区域附近。
垂直运输采用运输塔架,塔架用钢平台与管道平台连接。
5、热风炉内衬喷涂
5.1主要设施:
喷涂站位置尽量靠近热风炉,并有保证原材料运输的通道,面积约200m2。
主要储备一定的喷涂料及放置搅拌、喷涂设备。
喷涂站要具有防雨、雪和防潮功能。
5.2施工方案:
“S”弯根部以下炉壳喷涂:
分两段,炉篦子以下及炉篦子以上。
炉篦子以下部位采用脚手架进行喷涂。
炉篦子以上部位采用钢吊盘进行喷涂(见图3)。
吊盘4个吊点挂在保护棚主梁上,另安装4根保险绳吊点。
提升方式采用倒链式或在保护棚下设2×
2滑轮组吊点,用3t卷扬机提升吊盘。
具体实施时应根据实际情况确定。
喷涂顺序可由上至下分段进行。
“S”弯上部喷涂:
在保护棚上部搭设满堂脚手架,由下至上分段进行。
半球部分最后喷涂(见图3)。
5.3喷涂层设计厚度控制:
方格网板控制法;
原理为“在每段炉壳上按适当的间距划分喷涂区域,并用纵向板条分割。
板条厚度同喷涂层设计厚度。
用弧度刮板以板条为导轨,进行喷涂层厚度控制”。
5.4喷涂作业:
喷涂作业是较重要的一道工序,对于炉体来说,喷涂质量往往影响到炉体的密封性能和保温性能。
喷涂作业连续性强,喷涂操作时要根据喷涂料的输送距离、高度及时调节风压和加水量。
因此,喷枪手应由技术熟练者担任。
喷涂前应准备好的工作:
锚固钉的检查:
主要检查锚固钉根部是否焊牢,其根部有无熔断、脱焊现象,布置是否符合设计尺寸要求。
一般锚固钉应呈梅花状分布。
使用手锤将锚固钉打弯不脱落为质量符合要求。
喷涂设备的调试:
风压、水压能达到规定的标准值,设备运转应良好等,安装好后应进行负荷试车。
喷涂材料的准备:
喷涂料的数量应能满足连续作业要求,配比应按要求严格控制,喷涂前进行喷涂试验。
喷涂设施的完成情况:
吊盘应进行试重,上下提升运行情况良好,且保险绳、提升吊点等经检查得到安全确认,上下通讯联络信号畅通。
喷涂控制装置:
网格板应安装完毕且经检查确认符合要求、标准。
上述工作完成后的喷涂操作:
由喷枪手通知搅拌开始,搅拌者按喷涂料说明书要求进行搅拌操作,搅拌好的料送入喷涂机内,由空压机送风至喷涂机内,打开喷涂机阀送风、送料。
喷涂操作者在开喷前,用高压风吹扫喷涂面并用水湿润后可开始喷涂。
通知下面开阀送料。
喷涂操作顺序应为:
“送风、送水、送料”。
停喷时则相反。
直筒段喷涂可由上而下、从左至右,按Φ300~400mm划圆循环渐进移动,每次喷涂厚度控制在40~50mm左右。
超过此厚度可通过逐步循环方式达到。
拱顶喷涂层厚度形成应由下划圆进行。
喷涂距离一般为1.0~1.2m,根据喷涂距离随时调整风压、水压;
喷涂效果应以喷涂料表面微微滴水为佳,喷涂厚度大于50mm的,可以分两次喷涂,相隔喷涂时间不得超过初凝时间。
喷涂施工缝应留设在每段或方格网的接头处。
喷涂中断和停电、停料时应将喷涂中断处拉毛,续喷时,先用水将原喷涂层接头处湿润。
喷涂层喷到一定的面积后,应进行粗修,将凸面刮平整,而后用半径规或弧度板进行精整。
此外还要及时对喷涂厚度或半径尺寸进行检查,使之符合设计要求。
5.5质量要求:
使用的材质应符合设计要求,合格证与代表的批量相符;
材料使用前要有说明书,搅拌时按配比计量加料;
喷涂料的堆置应防湿、防潮,各种材料严禁混置堆放;
喷涂料应按进货先后顺序使用,并在有效期内用完;
过期、回弹料不能用作喷涂料;
喷涂层表面不应有裂纹、错台、起皮、松散等缺陷;
喷涂层表面应平整,凸凹不平应≤5mm;
喷涂过程中应按规定悬挂试块模取样。
5.6安全措施:
喷涂设施、机械设备、电气线路、吊盘、钢丝绳、滑轮必须进行调试、试运转、试重、安全检查等,确认无漏洞、缺陷;
喷涂时,弹落在吊盘及保护棚上的回弹料须及时清干净;
喷涂层修整人员作业时,应挂好安全带;
喷枪口严禁对人,故障处理时,应先停料,再停水、风后,方可修理;
喷涂作业时,作业人员要戴好防尘罩、风镜、防尘服、防尘帽,作业区内设置抽风除尘设施,改善作业环境。
6、热风炉内衬砌筑
内燃式热风炉通过几年来的不断改进并应用国外新技术,尤其是霍戈文陶瓷燃烧器技术及悬链型铰式拱顶技术的应用,使热风炉的使用性能及寿命有很大提高。
而炉衬新技术的采用使传统的砌筑模式也发生了很大的变化。
因此,热风炉内衬砌筑工艺也不断地更新,标准也在不断地提高。
6.1施工工艺
炉底压浆:
由于炉底采用了平底式锅底结构,下部需用沙找平,为增加密封性及强度,沙层内间隙用耐火泥浆填充。
因此,在施工内衬之前,必须先进行压力灌浆。
泥浆用压力泵压入。
灌浆时一般以另一灌浆管冒浆或压浆橡胶管头爆脱时为灌满标准,可停止灌浆,换另一灌浆管灌浆。
灌满后的灌浆孔用木塞或管堵堵住,在所有灌浆管灌满及泥浆凝固后割掉灌浆管,再将孔眼用钢板封焊。
炉底浇注料:
主要控制浇注料上表面标高及平整度。
控制方法是在炉篦柱和炉壳上划标高控制线,燃烧室区域可用焊接控制钢筋来控制。
炉墙放线:
采用偏移法放炉篦子下部十字中心线及燃烧室十字中心线,用弧度板放出墙体弧线及燃烧室墙体轮廓线。
墙体砌筑:
先在喷涂层表面用粘结剂粘贴陶瓷纤维毡,纤维毡相互之间挨紧,贴至一定的高度后,砌轻质保温砖,至纤维毡最高一层下沿,再砌筑工作层砖。
墙体应先砌筑燃烧室至一定高度,然后将蓄热室墙砌至相同的高度,再将格子砖砌至相应高度,如此循环。
组合砖砌筑:
先将组合砖下半圆最外环花瓣砖的底面标高划在炉壳上,并在洞口的中心位置安装中心轮杆以控制砌筑半径。
根据组合砖编号,先砌筑下半环花瓣砖,完成后,再砌筑下半圆第二环砖,下半圆砌完后,支设上半圆拱胎,进行上半圆内环砌筑和外环花瓣砖砌筑。
格子砖砌筑:
检查炉篦子,保证炉篦子的平整度、格孔的错位应在允许范围内。
在大墙上根据每层格子砖的排列,放控制网格线,第一层码完后,进行格孔清点,并画出完整格孔图。
格子砖周边与墙之间保留20~25mm缝隙,并用木楔嵌紧。
第二、三层由于排列不一样,其控制网格线也应标在墙体上。
第四层重复第一层排列,砌筑方式一样。
上下层格孔错台应≤3mm。
拱顶砌筑:
圆柱段托板上第一层找平及中心半径应进行检查确定。
由于结构安装的误差,砌筑第一层时,应先根据悬链段拱脚关节砖下表面标高尺寸确定。
在托板圈上用高强浇注料摞底找平。
对于圆柱段控制中心,则应以顶部孔洞中心为基准。
(见图4)
中心轮板安装(见图5):
燃烧室及格子砖砌筑完成后,用橡胶垫盖住整个蓄热室,拆掉燃烧室吊盘,并用保护棚盖严燃烧室,组装中心旋转轴,上部固定在朝天孔中心位置上,下部固定在橡皮垫上,再安装弧度样板,板上划出环砌砖层线。
拱顶圆柱段的砌筑随着层数增高,逐步搭设满堂脚手架。
拱顶圆柱段在砌筑过程中,应严格保证水平度不超标,特别是最后几层,平整度严格控制在1mm以内。
这主要是其上部的铰式关节砖平整度、错台要求非常高之故。
关节砖砌筑:
先砌凸关节砖,按胀缝设置的位置夹设PVC(厚20mm,高约1.5m)胀缝板。
该板由于较重,易倾斜,在上端用铁丝固定。
凸关节砖砌筑时,上表面滑动面一定要平整光滑,不允许错台出现。
且半径控制要准确,每段弧度要圆滑过渡。
砌筑完成后,砌凹关节砖,由于此关切砖不采用泥浆,所以呈自由转动状态,需在前端嵌入小木楔固定,然后进入正常砌筑,砌筑若干层后至上关节部位时,控制方法同下关节砖一样,只不过胀缝在此消失。
弧形拱顶段砌筑程序:
当拱顶砌筑至朝天孔周边约1.5~2.0m直径范围时,开始支设拱胎砌筑。
弧形拱顶在砌筑过程中由于高度的增加,倾斜度增大,砖易下滑,这时应使用挂钩卡辅助砌筑。
6.2质量控制工艺
炉墙每层应错缝砌筑,合门处不应在同一处,且相距1.5m以上;
膨胀缝留设时,采用控制木条嵌缝,保证膨胀缝的尺寸;
炉墙表面整体高差≤30mm,平整度≤5mm;
格子砖砌筑时,应拉线进行。
第一层格子砖完成后应进行完整格孔数的隐蔽检查确认;
格子砖周边半砖加工,一般应采用机械加工,如手工加工时不得在铺砌的格子砖上进行,应防止砖渣掉入格孔内;
格子砖砌筑完成后,采用胶皮垫铺盖住整个蓄热室,防止砌墙过程中泥浆、砖渣掉入格孔内;
格子砖之间缝隙,根据设计的胀缝尺寸填充EP,EP在砌筑前根据规格预先加工出来;
圆柱段层高应使用标尺杆进行控制;
拱顶圆柱段拱脚砌筑之前,应检查砖托安装是否准确;
关节砖不允许在现场加工;
拱顶砌筑时,严禁三层同缝;
由于砌筑误差的累积,拱顶砖的加工应选择在朝天孔转折处附近几环;
拱顶每砌完后,进行勾缝处理。
6.3安全注意事项:
炉内保护棚、燃烧室保护棚、吊盘等设施要仔细检查确认,如保护棚是否搁稳、板面密封是否严实、不掉杂物等,吊盘运行装置、保护棚环行吊等运行是否稳妥,吊盘须试重,吊点牢靠;
炉内进料时,下面作业人员要注意避让,不得在吊装的重物下站人;
炉内各孔洞要有围栅保护;
夜间要有足够的照明亮度;
炉内进料按计划而定,不要过多进料。
杂物要集中堆放并及时运出炉外。
7、陶瓷燃烧器施工
内燃式陶瓷燃烧器,目前在武钢等某些钢厂热风炉上使用,取得了良好的综合效益。
该种陶瓷燃烧器是热风炉中一个关键部位,结构较复杂,砖种类一般较多,安装标准较严,施工工艺具有一定的特殊性。
如砖的外形尺寸精度高,需在生产厂进行预组装;
异形砖量占有一定的比例,且按一定的编号配置;
备品数量一般有限,需要在施工中“精心组织,精心砌筑”,重点部位还须采取保护,防止产品损坏。
7.1方案的确定
陶瓷燃烧器施工作业方式主要有“同步法”和“后砌法”二种。
“同步法”即燃烧器的砌筑与炉本燃烧室、蓄热室同步进行。
“后砌法”即燃烧室砌筑一定的高度(超过燃烧器顶部标高约8~10m高度)后开始与上部炉砌体同时施工。
上述二种方法各有利弊,但鉴于缩短工期的目的,应选择后砌法施工。
这样形成内衬施工双层作业环境,从而在空间上占满。
但需在燃烧室内增加保护棚,在煤气、空气出口处利用热风炉各层操作平台设置一定的上下、水平运输通道、平台等运输系统(见图6)。
7.2施工作业:
在燃烧器砌筑之前,必须完成导流板的预制工作。
导流板在工业炉公司构件制作厂使用专用模具制作、浇注。
在燃烧器下部基层浇注料完成后,根据设计的截面尺寸,在燃烧室墙面上放出十字中心线、煤气道底部标高控制线;
检查基面(其标高一般要求按负公差控制,不允许正公差)。
而后可铺砌底部第一层,平整度≯1mm。
按底部砖层数,逐层砌筑,并控制好标高。
随着砖层上升,十字中心线、控制标高线要及时上引。
以便满足对砌体几何尺寸和标高的检查需要。
底层砌筑完毕后,砌筑煤气道墙,至一定高度后,浇注墙后浇
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- 热风炉 施工组织设计
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