焙烧炉的工作原理_焙烧炉施工新工艺盛渭兴摘要：碳素焙烧炉是国内碳素行业较多采用的一种炉型，焙烧炉一般都会采用机械强度较大、荷重软化点较高、耐热性较好的粘土砖和高铝砖砌筑，旧的施工方法存在很多弊端，文章采取一种施工新工艺弥补旧工艺的不足。关键词：焙烧炉；施工新工艺；旧工艺中图分类号：TF806文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）11-0038-04碳素焙烧炉是国内碳素行业较多采用的一种炉型，碳素焙烧炉的最大的作用是将高压成型的生电极、炭块、化学阳极等碳素制品在隔绝空气的条件下，按规定的被烧温度进行间接加热，使焙烧后的碳素制品的机械强度、导电性和抗热性能大幅度的提升。目前，国内使用较多的是有火井连续式多室大型焙烧炉。碳素焙烧炉各部位承受的荷载及温度不一样，炕墩和炕面承受静荷载，上部电极箱加热墙、火井、及燃烧烧嘴等部位遭受1400左右的高温作用，以及在每个焙烧周期内气温变化较大，因此，焙烧炉一般都会采用机械强度较大、荷重软化点较高、耐热性较好的粘土砖和高铝砖砌筑；为减少重量和热量损失，采用高强轻质粘土砖砌筑可移动的炉盖。下面对焙烧炉的施工全套工艺流程进行一下阐述：焙烧炉总体施工安排1.1旧工艺砌筑前应具备的条件（1）焙烧炉厂房要进行封闭，能防雨；（2）焙烧炉内天车要安装好，能正常使用；（3）焙烧炉及烟道基础施工完毕，并检查合格。1.2旧工艺总体作业形式（1）焙烧炉施工能采用焦炉的施工方法，耐火材料的运输采取集装运输方式，施工作业采取四倒班的形式，即白班，摆砖场进行摆砖，炉上进行砌筑，二班将摆好的砖全部运至炉上指定位置，三班填陶粒（砂），四班，搅拌站搅灰，并将灰运至炉上。（2）劳动组织采取分组负责制，即炉上砌筑每组四人负责两室，炉下摆砖每两人负责一组，全炉至下而上，平行作业，按日作业计划进度统一。1.3总体人员安排一座大型34室碳素焙烧炉的砌筑，共分17个互助组，每组负责个炉室，第一天砌筑17个炉室，第二天砌筑另外17个炉室，如此交替作业，在全体施工工程中包括摆砖、砌筑、搅灰、上砖上灰挂钩、填陶粒（砂）、砖加工，少数工种和管理等人员。1.4施工流程施工准备炉底施工总烟道施工炕面下墙施工炕面上墙施工炕墩炕面施工电极箱施工炉盖施工。在施工准备中，预砌筑是一项非常非常重要的工作，它是确保工程顺顺利利地进行，保证工程质量的重要环节。2.1预砌筑的目的（1）检查设计是否有误；（2）检查砖型是否有误；（3）检查水泥的使用性能是不是满足施工要求；（4）检查耐火砖的公差情况及对砌体的影响；（5）确定砌体的砌筑形式；（6）了解砌体的关键，掌握砌筑要点。2.2预砌筑的部位主要是针对一个炉室选择复杂和有代表性的部位进行预砌筑。（1）焙烧炉炉墙（直墙及其异形砖和弧形墙）；（2）火井墙和上部烧嘴；（3）内烟道及其斜拱；（4）炕墩、炕面砖；（5）电极箱格子砖。2.3预砌筑的要求（1）预砌筑场地要平整，地抹灰要求不允许超出5mm；（2）预砌筑砌体的质量要严格执行图纸和国标GBJ211-87规范标准；（3）预砌筑所使用的工具应符合正式砌筑的要求；（4）砌筑前首先进行干排验缝，合格后方可砌筑，砌筑中要严控砌体的的各项质量指标；（5）预砌筑所使用的泥浆，应使用正式砌筑时的泥浆，不应用其它泥浆代替，搅拌时，配比准确，稠度适宜；（6）预砌筑所使用的砖应分跺提取，不得使用单跺砖进行预砌筑；（7）砌筑后，要对砌体的线尺寸、灰缝、胀缝等进行详细检查，作好记录，并绘出砌筑草图，便于正式施工时使用；（8）砌体在拆除时应轻拆轻放，避免损失砖的棱角，砖表面粘接的泥浆应清洗整理干净运回砖场，在施工时使用。2.4预砌筑的需要注意的几点（1）预砌结果能代表全部炉室，各炉室的砌筑形式保持一致，即炉室的一侧端部能与另一侧端部的同样形式相接；（2）预砌筑必须仔细认真，将存在的问题详细记录，并提出解决的办法，施工前将存在的问题解决。焙烧炉炉底施工炉底施工首先要做测量复测、放线，上道工序应提供有关测量资料。对焙烧炉做全面复测，确认合格后，进行砂浆找平，找平时，由测量绘出标高控制点，控制点间距为2.0m，纵横拉线抹平，在其达到一定强度后，进行炉底测量放线。炉底红砖砌筑，炉底的砌筑要按所放的底盘线进行，先将四角的砖砌上，标高控制采取测量跟踪法，四角标高的误差控制在1mm之间，最大误差不能超过2mm，然后沿四周进行干排验缝，合格后，将四周砖砌上，再以两侧砖为准拉线进行炉室底的砌筑。炉底轻质粘土砖及粘土砖的砌筑，首先要将耐火砖四周的边框红砖墙砌完，在红砖墙内表面放出耐火砖砖层标高扩控制线，每层放出一条控制线（闭合线）。砌筑时，先沿四周进行干排验缝，并将其砌上，然后拉线砌筑，砌筑最上层时，四角砖要做测量墩点，合格后，在进行顶面砖砌筑。炉底膨胀缝的留设，在炉底砌膨胀缝时，能够使用膨胀缝样板，也能够使用拉线砌筑来保证膨胀缝的尺寸。砌筑时，膨胀缝的位置可以适当移动，防止加工砖，砌筑后，将膨胀缝清洗整理干净，按设计填上填充物。焙烧炉总烟道施工烟道底的砌筑，同炉底砌筑方法相同，不同之处是沿烟道全长方向，为防止加工砖，在烟道表面放出耐火砖控制线。烟道墙施工前，在烟道底上应“龙门”线杆，为避免线杆变性，在线杆的上、中、下加固，在线杆上画出砖层线，线杆的作用是既控制墙面的垂直度，又控制砖层标高。烟道墙以线杆为准进行砌筑，耐火砖砌筑完后，将外侧红砖砌上，然后支设拱胎砌碹。4.1焙烧炉室测量放线，炉墙施工前，在炉底上放出底盘线）炉室的纵横中心线）炉室的各墙面边线）炉墙膨胀缝的位置线持统一，其上砌筑奇数层对应第一层，偶数层对应第二层，始终上下压缝砌筑；（2）炉室中心线随砌随引测至炉墙上，炉室各线尺寸控制采用木尺杆检查的方法，木尺杆长3m，在其上画出炉室的中心线至炉室边线及中心各火井口边线，施工时，以炉室中心线为基准，向两侧量线尺寸来检查其偏离情况；（3）标高控制可在炉室四角立线杆，画上砖层线，按线砌筑，在炉底基础标高偏差较小的情况下，可不立线杆，而采用皮数杆的形式，即以炉底为准，用皮数杆量砖层控制标高。焙烧炉炕面上墙施工炕面以上部分包括炕面以上墙体，内烟道过顶，内烟道斜坡碹，排烟道，空煤气道及铁件安装，这部分的结构较复杂，如果施工安排合理，工程进展就会顺利。5.1炉墙的粘土砖和轻质粘土砖要错缝砌筑，当耐火砖砌至一定高度后（红砖能满足满足一天的砌筑量），将外侧的红砖砌上；砌弧形墙时，因无法拉线，在砌筑中要常常使用靠尺检查墙面的上平，墙的弧度要使用弧形板检查；墙体的标高采用测量红三角来控制，测量红三角给在每炉室四角，弧形墙部分在其中点给个辅助红三角，上部耐火砖墙加宽后，在外侧按一定距离给出测量红三角；炉室的线尺寸控制同炕面下墙操控方法；面层砌筑可在电极箱施工前后均可，其标高控制采取测量跟踪、墩点、检查；当炉墙砌至1.1m左右时，炉室内开始搭设脚手架，该工序穿插在施工中，先搭设未进行砌筑的炉室，第二天搭设另一半炉室，依次循环。 5.2 排烟道砌筑 当炉墙砌筑超过内烟道 1.5m左右后，进行内烟道斜坡碹砌筑，然后将炉墙的复杂部位砌 过，再砌排烟道，砌筑前先将排烟道隔离钢板固定，方法是利用炉室外侧脚手架与砼墙之 间搭设钢管，将钢板按设计位置固定，在钢板上放出排烟道的垂直边线和砖层线来控制排 烟道的尺寸和标高。 5.3 空煤气道砌筑 空煤气道施工前先做测量放线，按线砌筑，煤气道铸铁件要配合砌筑，其周围砌体与铁 件砌筑严密，砌筑水平空气道盖顶砖前，要将内部泥浆、杂质清洗整理干净，砌筑垂直空气道 时，可先砌筑成烟囱状，一次砌至顶，砌筑时避免空气道内落入泥浆和砖渣，其顶面标高 要经过测量达到品质衡量准则，周围的墙可参照该砖层标高砌筑。 焙烧炉炕墩炕面施工6.1 砌筑顺序 由于炉室的面积较小，炕墩和炕面砖质量发展要求较高，同时为便于施工，每室的炕墩、炕面 分两天干完。即每室每天先干一半炕墩和炕面，另一半位置放置耐火砖。第二天将耐火砖 置于干完的炕面上，再砌另一半的炕墩和炕面。 6.2 （1）砌筑前将炉底清扫干净，使炉室放线时所放的底盘线露出来，如有不清楚的地方要重新进行补放；（2）确定第一层的砌筑形式，以确保表面的炕墩砖与炕面砖错缝砌筑； （3）砌筑时，按底盘线先将靠炉墙两侧砖墩砌上，标高控制以炉墙砖层为准，然后拉线）砌筑前，对抗面砖进行长度和宽度的检查，确保炕面砖砌筑尺寸正确；（2）将炕面的边线打在炉室墙上，控制炕面线）砌筑前，将炕墩周围的杂物清洗整理干净；（4） 砌筑时，先将炕面周边砖按线砌筑，确保上平和线尺寸，然后再砌筑炕面大砖，砌筑打灰 要适量，避免过多的灰浆落入炕面下。 焙烧炉电极箱施工7.1 放线）将电极箱格子砖位置线全部垂直打在炉室墙壁上，以此控制电极箱线）将 格子砖砖层线打在炉室直墙墙壁上。 7.2 电极箱格子砖砌筑 （1）格子砖应从中心向两边挂线）砌砖打灰要适当，避免过多灰浆掉入格孔内； （3）要减小格孔内错台，格子砖公差较大可加工角砖。 7.3 脚手架搭设 1.1m左右时，需搭设脚手架，搭设方法是第一步脚手架采用两个“”形架，用钢管或木方连接，顶面用木板连成一个工作台，与炕面接触部分连接底盘。当脚手架需 要增高时，在“”形架和底盘之间加 625mm 钢管，接头采用外径为 60mm 的套皮管连接。 在施工中，每组两室使用一套脚手架，当一室砌筑一步架后，将脚手架用天车吊至另一室， 砌完后，加625mm钢管，进行第二步架砌筑，如此循环。 焙烧炉炉盖施工焙烧炉炉盖砌筑在厂房内有场地时，可同炉体砌筑平行作业，否则在焙烧炉施工后进行。 8.1 工作台的搭设 炉盖砌筑使用两个工作台，一个为砌筑工作台，另一个为勾缝工作台。 （1）砌筑工作台就是按炉盖的尺寸用红砖砌一个边框基础，厚240mm，表面找平，其上 放木方将砌炉盖用的碹胎骨架支设好，钉上碹条，形成一个整体碹胎。 （2）勾缝工作台，就是按炉盖线尺寸，沿四周砌八个红砖垛，宽为240mm，高为700～ 800mm，在顶面以下第二层用角钢将八个垛连成整体，其作用在于提高水平抗拉强度， 因为在炉盖起吊过程中，有极大几率会出现水平拉力。 8.2 炉盖骨架检查 炉盖承受荷载的骨架一般都会采用铸铁毛坯，铁件自身和铁件安装过程中有可能会出现变形，往往 公差较大，给砌筑带来极大困难，因此在砌筑前对骨架进行全方位检查，对不合格者做调整。 8.3 使用专用吊架将炉盖吊至勾缝工作台，进行内表面勾缝，经检查合格后，将炉盖吊至指定场地或炉上。 对新施工工艺之评价9.1 对旧施工方法的四大改进 （1）新施工工艺采用了定人、定位、定时、定量，砌砖、供料分班的施工方法，自始自 终以事先安排的日作业计划控制整个施工全套工艺流程。 在旧的施工方法中，焙烧室的炉墙和电极箱平行施工，炉墙和电极箱的砌筑分别由不同的 两个组来承担，造成施工中出现的问题责仸不明，相互推诿；施工中，砌筑和供料同时进 行，造成施工现场的复杂化，不易管理；施工进度也是由个人的操作水平所决定，技术水 平高、操作快，其进度也快，造成整体施工进度的不平衡，同时也影响了工程质量。 新的施工工艺中，首先确定了“人”与“位”，也就是明确了每个组的成员对施工的炉室所承 担的责仸，施工中出现一些明显的异常问题由小组成员负责，即“责仸到人”；其次是明确了“时”与“量”，所 谓“定时”，就是各工序在规定的时间内要完成相关的规定的工作内容，工序与工序之间衔接紧密， 如有一道工序出现一些明显的异常问题，就会影响下一道工序，在本工序中，如果提前完成且符合质量要