從轉爐施工前的準備工作、施工人員組織、施工機具設備、關鍵部位施工要求及說明、安全保障措施等方面進行闡述,為轉爐爐襯耐火磚砌筑作業人員提供借鑒和幫助。結合原有砌筑經驗,進行方案的優化,采取科學的爐襯耐火磚砌筑方法,以保證轉爐爐襯能夠滿足轉爐在一個爐役周期內的生產需要,在生產過程中保證爐底透氣磚的性能,保證爐身、出鋼口、爐帽的砌筑質量。
煉鋼工程大中型轉爐具有節能、高效等特點,因此,在國內外新建、改進、擴建的鋼廠得到大量應用,如韓國唐津某鋼廠320t轉爐、邯鄲某鋼廠280t轉爐、邯鄲某鋼廠180t轉爐工程。轉爐砌筑工程涉及面較廣,且鋼廠對于砌筑工期、砌筑質量有著嚴格的要求,因此砌筑廠家必須采用先進的施工工藝,通過采取一系列有效的施工措施,才能保證轉爐的順利交付試車及投產。
1、進磚方式的介紹
國內外鋼廠由于轉爐爐型的不同、煉鋼工藝的差別,轉爐砌筑過程中根據耐火磚進磚方式的不同可以大致分為出鋼口進磚、爐口進磚、修爐塔進磚三種方式。
1.1出鋼口進磚方式出鋼口進磚方式主要施工出鋼口不帶滑板擋渣,沒有修爐塔的轉爐。出鋼口進磚方式砌筑順序如下:
施工準備→爐襯拆除一清理爐內表面一爐體測量放線一砌筑爐底永久層一中心磚砌筑→爐底環磚砌筑→安裝透氣磚一填充搗打料→砌筑翻身磚→砌筑熔池磚一搭設砌筑平臺→砌筑爐身磚→砌筑出鋼口→砌筑爐帽磚→搗打爐口壓磚料→拆除爐內平臺→清理現場垃圾。
1.2爐口進磚方式
爐口進磚方式主要施工出鋼口帶滑板擋渣,沒有修爐塔的轉爐。爐口進磚方式砌筑順序如下:施工準備→爐襯拆除→清理爐內表面→爐體測量放線→砌筑出鋼口→砌筑爐底永久層→中心磚砌筑→爐底環磚砌筑→安裝透氣磚→填充搗打料→棚筑翻身磚→砌筑熔池磚→搭設砌筑平臺→砌筑爐身磚→砌筑爐帽磚→搗打爐口壓磚料→拆除爐內平臺一清理現場垃圾。
1.3修爐塔進磚方式
修爐塔進磚方式主要施工具備有修爐塔的轉爐,修爐塔進磚方式砌筑順序如下:
施工準備→爐襯拆除→清理爐內表面→爐體測量放線一砌筑出鋼口→安裝筑爐塔一砌筑爐底永久層一中心磚砌筑→爐底環磚砌筑一安裝透氣磚→填充搗打料一砌筑翻身磚→砌筑熔池磚一砌筑爐身磚→砌筑爐帽磚→搗打爐口壓磚料→拆除爐內平臺→清理現場垃圾。
2、施工前準備工作
(1)施工前所有材料均應按時進入指定區域,進入施工現場的材料要做好防雨、防潮、防火措施;
(2)進入施工現場的耐火材料應同時提供材料的合格證、檢驗報告及轉爐砌筑圖、施工方案;
(3)施工現場的耐火材料要按砌筑順序分類碼放,做到先施工的材料靠外側,后施工的材料靠內側,并標識清楚,便于叉車快速倒運;
(4)施工的設備機具需提前安裝調試并試運轉正常;
(5)轉爐施工前,施工區域要有防火措施并掛牌警示,禁止水、火進入爐內。
3、施工人員及機具配匿
(1)人員配置(見表1)。由于轉爐施工工期緊張,砌筑要求嚴格,施工一般為24h連續作業。
(3)轉爐砌筑施工用升降平臺介紹。采取出鋼口進磚方式、爐口進磚方式砌筑的轉爐,通常鋼廠不會提供修爐塔,因此轉爐在施工過程中隨著爐體砌筑高度的不斷提升,則需要搭設腳手架。本文中介紹的施工平臺在轉爐砌筑時能根據現場情況隨時調整腳手架高度,便于現場砌筑施工,且安全可靠,可以重復使用。圖1——圖4為我公司自主設計的轉爐砌筑升降平臺示意圖。
4、轉爐各部位砌筑施工要求
(1)出鋼口砌筑。
出鋼口座磚安裝前首先用搗打料進行底部找平,保證出鋼口筒體與砌筑層處于同一平面,砌筑分體座磚時每塊座磚相接面必須均勻涂抹火泥。座磚安裝內孔必須統一,必要時現場校正,保障出鋼口管磚正常安裝??紤]到座磚由多塊組成,出鋼口座磚周圍填充搗打料時要兩邊同時填料,防止座磚發生轉動。
(2)爐底永久層砌筑。
砌筑前沿爐底中心劃出十字形,采用平鋪干式錯縫搭接由爐底中心向圓周放射砌筑,上下兩層鎂磚呈90°夾角錯縫砌筑。第一層鎂磚采用“人字型”砌法,第二層鎂磚傾斜90°同樣采用“人字型”砌法。每層磚砌筑完畢后,使用鎂砂填實磚縫并清掃干凈,磚和鋼殼交接部位空隙較大時用搗打料搗打填實。
(3)爐底中心磚、工作層砌筑。
爐底中心磚擺放前首先要進行定位,找到兩條以上通過圓心的直線并吊線找到中心點,可參照爐殼或透氣磚開孔位置,爐底中心磚定位后一定要用水平尺測量水平度,必要時可在中心磚底部填散料找平。爐底磚采用中心磚定位環向順時針砌筑,磚層之間要錯縫砌筑,砌筑過程中要保證爐底環磚四周磚體緊靠、緊貼,防止磚縫過大,磚縫控制在1.5mm以內。爐底磚一般都經過預砌,在砌筑時應按編號依次砌筑,無特殊情況不得打亂編號砌筑。
(4)爐底透氣磚砌筑。
透氣磚定位要準確,砌到透氣磚部位前可以先放置透氣磚及周圍磚體現場比對,然后切割加工周圍磚體。為保證透氣磚的吹通效果,最好在透氣磚四周進行二次密封,密封高度不小于200mm,防止透氣磚爐底返氣。
(5)翻身磚、熔池磚砌筑。
翻身區永久層鎂磚砌筑到爐身護板邊緣,空間較小時可用搗打料填充并搗打密實。找平層最好先進行測量,確定搗打料墊層厚度,鎂碳磚后部空間較小時可用搗打料填充并搗打密實。在砌筑找平層第一層磚時每塊磚都要進行水平度復測,確保整層磚體在同一個水平上。翻身磚與爐底交接部位,砌筑時要與爐底磚貼緊,后面與爐殼交接部位盡量放置永久層鎂磚,無法放置鎂磚時,填充搗打料,搗打料應搗打密實。
(6)爐身磚砌筑。
爐身永久層采用鎂磚立砌,鎂磚應緊貼鋼殼砌筑,磚與鋼殼間縫隙用鎂砂粉填嚴,注意貼護板圓弧過渡,正常砌筑磚和調整磚配合使用,上下層磚錯縫砌筑。工作層采用鎂碳磚環形砌筑,正常砌筑磚和調整磚配合使用,上下層磚錯縫砌筑,要分清磚體大小頭,做到內小外大。爐身工作層按要求留設膨脹縫,一般水平方向每五塊磚加一條1mm厚黃皮紙,垂直方向每4-5層一圈加一層1mm厚黃皮紙。
(7)爐帽、爐口砌筑。
爐身永久層采用鎂磚立砌,鎂磚應緊貼鋼殼砌筑,磚與鋼殼間縫隙用鎂砂粉填嚴,鎂磚砌筑時注意貼護板圓弧過渡,正常砌筑磚和調整磚配合使用,上下層磚錯縫砌筑。工作層采用雙楔形鎂碳磚環形砌筑,砌筑時正常砌筑轉和調整磚配合使用,上下層磚錯縫砌筑,要分清磚體大小頭,做到內小外大,因爐帽、爐口部位是收口,所以砌筑時最多砌筑兩層必須合門,防止在砌筑過程中磚體發生塌落。
(8)爐口壓磚料打。
爐沿料必須填塞密實,遇工期緊迫,急于開爐可每隔1m,用廢棄鎂碳磚描固,防止搖爐中爐帽磚體脫落。
5、砌筑技術要求及說明
(1)根據綜合砌爐要求,提前預算各種磚型用量計劃。
(2)根據業主各項要求,合理編制施工組織設計方案,開工前應對所有施工人員進行安全技術交底,關鍵部位應編制專項施工方案并對施工人員進行講解。
(3)材料進入施工現場后,按修砌次序,碼放整齊,并檢查磚的品種、規格、數量、質量,必須符合技術要求。
(4)檢查工器具等設備是否完好,運行狀況是否正常。
(5)準備好砌爐用具:千斤頂、鐵錘、橡皮錘、塞尺、水平儀、切磚機、盒尺、木板等。
(6)轉爐砌筑應在設備安裝完畢且驗收合格后方可進行。
(7)轉爐爐墻共兩層砌筑,自爐殼鋼板往內依次為永久層、工作層。在砌爐過程中遇爐殼有加固鋼帶時,對永久層襯磚進行切磚加工,確保永久層與工作層的接觸面保持平滑,不能出現臺階。砌筑時一定要合圓,磚縫層層交錯,各段錯臺要均勻。
(8)凡磚有缺棱掉角、嚴重扭曲、斷裂等不得使用,有缺陷的磚不得砌在耳軸、渣線等重要部位。
(9)爐內施工平臺,隨砌體的升高而升高,一般每隔1.5m升一次施工平臺。
(10)工作層砌筑嚴格按技術要求,主要控制線的復合應滿足設計和規范要求,隨時檢查磚縫,磚縫<1.5mm。
(11)砌筑時必須遵循“靠緊、背實、填嚴'的六字方針,關鍵部位一定要使用水平儀定水平度,必要時切削加工襯磚。
(12)工作層采用干砌,出鋼口等關鍵部位可采用濕砌,磚縫間隙必須用散料充填,并搗打密實。
(13)借助吊盤砌筑,每層磚砌筑的開始位置,也是最后合門調整的位置。合門在耳軸中心線偏向15°~30°進行,合門磚采用調整磚或進行切削加工的磚。合門時要用千斤頂和大錘,用力把磚打進去,越緊越好,合門磚不能二塊一起使用。
(14)砌筑出鋼口部位至關重要,首先要檢查磚的質量,如有損壞應予以調換。插入出鋼口后必須放穩卡住,砌筑出鋼口周圍工作層磚必須切削加工襯磚,以防漏鋼。
(15)砌爐完畢,用彩條布將爐口蓋嚴,防止水進入爐內,8h后方可≤0°搖爐。
6、結論
煉鋼工程大中型轉爐砌筑技術應在充分理解掌握設計、規范等條件下,按工程總體進度要求,在滿足質量、安全的情況下進行施工,施工質量必須滿足現行國家標準《工業爐砌筑工程施工及驗收規范》。這套完善的筑爐方案已先后在國內大中小型鋼廠得到反復驗證,并取得了客戶的認可。