高炉本体筑炉质量控制

高炉本体筑炉质量控制

肖修伟

柳钢集团中金有限公司 广西 玉林 537000

摘要：结合高炉本体的内部结构，阐述了保证高炉内衬质量的主要技术措施、严格的预制系统以及入库登记、验收、堆放选择、识别、储存等领域的规定应用。

关键词：高炉；耐火材料；筑炉；质量保证；技术措施

炼铁的主要设施是高炉。它的冶炼是一个持续的生产过程，还原了铁矿石成生铁。内衬在非常困难的条件下工作，受以下力学效应的影响:内部材料的摩擦和冲击；上升煤气中粉尘的侵蚀和摩擦、碱金属氧化物蒸汽的侵蚀、煤气燃烧碳沉积。

一、施工方法

1.施工顺序和操作设施安排。高炉系统的正常运行顺序首先热风炉，然后是高炉。高炉的耐砖通常由两部分组成:第一部分是炉底，从炉缸到炉腹；第二部分位于托圈上方，包括炉腰、身、喉与顶。第一段是窑砌体的关键部分，数量大，质量要求严格。当设计托圈时，炉内砖从窑底到炉顶进行一层施工。施工前，应在托圈下方500mm~1000mm处设置炉腹防护棚，分别设置上下作业区。一方面发挥安全保护作用；另一方面，可以在棚下设置电葫芦轨道，用于抬碳块和吊运砖箱。

2.材料运输。每个班材料平均运输能力为100t~150t，所有耐火材料按施工顺序每月在窑炉前运到现场。当高炉炉底为铝砖时，应使用砖筐运输。在选择、安装和装箱后，炉内吊运按顺序。当炉腰、身没有进料口时，可以使用卷扬塔安装炉中升降塔的施工方法。耐火材料通过风口(渣孔)进入窑炉，并达到升降塔要求的高度。采用两段法施工时，为界是托圈，上下同时施工。炉腰、身的进料口取决于现场条件。在冷却壁区域中，通常可以保留两个大小与冷却壁相同的炉壳，暂时不焊接为进料。在无冷却壁的区域中，800mm×800mm的电源输入沿炉壳高度每隔3.5米切割。升降管的折耐火料通过高炉升降塔运输。

二、预砌筑与试喷涂

1.高炉炉底和出铁口的预处理。炉底按十字结构分三至五列施工，主要包括夏季选砖、地砖的质量及检验，耐火泥浆的砌筑性能。出铁口区砖干排编号的主要目的是研究确定合理的砖层排列方法和加工砖的尺寸，确定槽外釉面砖的尺寸和数量，以及槽口框内异型砖的加工、成圆和组装。碳块预装配一般在生产车间逐层进行。预装配前，根据施工图纸和施工规范，制作各层预装配图，并根据施工顺序确定碳块编号。碳块按图纸在平台上预装，检查间隙，做好记录，确定加工砖尺寸。检验合格后，对碳块进行预装配，涂刷中心线与碳块连接线、层数、调整砖、关门砖。奇数层母块摆锤法与偶数层母块摆锤法相同，相邻炭块内圈相互错开平台不大于5mm，上下炭块垂直缝距不小于40mm，上下炭块位置不重合。

2.试喷涂。为了保证正常喷涂料，必须在正式实施前进行试验。试验条件应接近实际施工情况，技术要求与正式施工要求相同。(1)制备两个形状与炉壳相似的4-10m2钢板。锚件根据图纸焊接到一侧，喷砂、除锈,固定在平台上。一个是炉墙，另一个是炉顶。（2）安装和调试所有喷涂设备。(3)施工人员必须经过培训才能开始工作。（4）试验成功后，应由有关技术人员签字，并留下试验块。（5）检查喷层凝固时间和强度，确定喷层厚度方向的生长速度、刮平时间和方法，并确定操作频率。

三、高炉本体筑炉质量的控制技术

1.现场运输的耐火材料应加以记录、检验、分类和标记。(1)在施工现场运输的耐火材料应予以记录、检验、妥善规划、堆放，并按等级、砖号和施工顺序进行标识。要复检的耐火材料必须在20天内到达现场。(2)现场运输的耐用材料和产品需要质量证明和检验报告，其中按牌号和砖号列出检验值和允许值。不定形耐火材料需要以下使用注意事项:明确规定了所有材料的混合比、添加水、混合方法和应采取的预防措施。组合砖必须具有包装清单和预砌平面图。(3)各种耐火材料、泥浆、粘合剂等。保存应保管在防潮、污垢仓库，不要混淆。对于具有效性的耐火材料，应根据各种粘合剂和添加剂的贮存要求，包括名称、数量和制造时间，采取适当的贮存措施。

2.标高和平整度采用扁钢网控制。高炉炉底碳素捣实料找平层应能承受炉顶荷载，导热性好，为砌筑碳素砖提供水平面和质量标高。碳素捣打料找平层的质量直接影响高炉砌体的质量和未来的使用性能，是高炉砌筑的关键工序之一。炉底及炉面平整度采用扁钢网控制，扁钢表面标高采用水准仪测量，允许误差0~2mm碳捣料采用风动锤和半锤捣实，每格捣实后，当压缩比大于45%时，用铲刀修整表面。

3.窑底碳砖采用支撑砌体施工，确保砖缝符合设计要求。(1)铺设前，第一层煤砖或上层砖的中心线，以及中轴线列炭砖的控制线，应放在上、下层炭砖中心线应介于300~600度之间。(2)以砌筑中心线为对称轴，安装两侧的固定支架。固定支架为槽钢，设有螺栓连接，便于在炉内拆卸和安装。(3)根据预砌体量，沿中线精确施工碳砖行，安装后完成活动支承行。活动支撑系统由厚壁无缝钢管组成，前端连接到千斤顶，管体连接到多段钢管形成可调节长度的伸缩支撑杆。顶砌碳砖使用支撑条使砖缝达到规定厚度，当一侧放置三排以上碳砖时，可以在两侧同时施工，但必须在两侧同时施工，靠近炉壳(或冷却壁)的碳砖两端的垂直连接必须使用正反木楔。

4.砌筑陶瓷杯垫是十字型的。(1)陶瓷杯垫呈十字形状时，才能减小各基础砖的垂直误差。为了提高炉底砌体的完整性，防止从竖向接缝向下渗透铁水，炉底砖的下部中线必须以300度角相交，通过上部中心的竖向接缝必须偏移根据冷却壁上绘制的十字中心线，应沿着直线放置四个直角导向方木，作为窑底中心处的十字砌体的基础。为防止下部砖的中心点通缝，中心线拉上层点时，中心必须将砖厚度的一半从下部砖的中心错开。

5.首先是铁口组合砖砌筑，然后是两侧砌筑，保证砌体质量。(1)铁口组合砖经常受到开铁口机、泥炮机的机械冲击、铁水和渣的侵蚀和侵蚀以及温度的迅速变化。它是高炉生产的薄弱环节，也是高炉生产的重要组成部分。重视铁口组合砖的施工。铁口组合砖应首先施工，然后用两侧砌体施工。(2)在施工铁口组合砖前，应根据炉缸中心和出铁口框中心测量出铁口组合砖的内弧线，以确定出铁复合砖的宽度和出铁角度。随时检查铁孔的角度需要拉放射线。(3)铁口组合砖属于一级砌体，应仔细施工，保证砖缝和砌体饱满，符合设计规范要求。

6.充分发挥预砌筑作用，保证关键部位的砌体质量。(1)砌筑是指在正式建造窑体之前对窑体结构有严格质量要求的部分，是异形砖和组合砖部分的试验砌体。风口、铁口、渣口、炉底、炉缸是高炉的重要组成部分。砌体质量高，必须高要求。检查耐火砖的外观尺寸是否符合施工质量要求，检查设计图纸和压路砖生产中是否存在错误，并检查耐火泥浆的施工性能。(2)施工前应按照承包商、制造商、监理和施工方之间的四方控制方法进行施工，并对整个过程进行跟踪。合格产品在包装时应绘制预砌体图和装箱单。预制图纸和装箱单必须与产品一起交付。(3)施工单位应严格按照预施工方案施工，不得任意扰乱施工顺序。

高炉建造质量直接影响到第一代高炉的使用寿命。高炉建设应遵循以材料为基础的设计质量管理理念，以施工为基础，作为保证进行管理。只要采取先进的科学和技术措施，严格执行标准和规范，就能保证高炉建造的质量，并为实现高质量、高效率、低能耗、低污染和长寿命的目标奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]吴涛.工业炉砌筑工程施工及验收规范[s]．北京：中国计划出版社，2019．

[2]李刚.综述高炉本体筑炉质量控制措施[M]．山东科学技术出版社，2019．