多层焙烧炉砌筑方法及炉床更换方法 【技术领域】
本发明涉及一种多层焙烧炉， 尤其是一种多层焙烧炉的砌筑方法及炉床更换方法。 背景技术
多层焙烧炉是钒制品生产的重要热工设备， 其使用寿命和检修周期直接决定了其 生产能力。多层焙烧炉的进料口设置在炉顶， 炉体的主要结构包括炉壳， 炉壳内衬即炉墙， 以及炉墙内上下逐层排布的炉床， 此外还包括设置在炉体中心的中心轴及安装在中心轴上 的扒臂。与炉床接触的炉墙部位使用不同于普通的炉墙砖的拱脚砖， 拱脚砖的砖拱脚度一 股为 5° 38′。炉床上表面为平面， 下表面为斜度等于 5° 38′的拱面， 呈自悬状态， 每一 层炉床上均设置有下料口， 炉床用有四十多种砖型的炉床砖组合砌筑成型。 炉床砌筑好后， 以其上表面为工作面， 配合安装在中心轴上的扒臂实现下料。
传统的多层焙烧炉砌筑方法是， 炉墙与炉床同步砌筑， 由下往上逐层砌筑各层炉 墙及炉床， 同一层中， 先砌炉墙及拱脚砖， 然后安装炉床拱胎， 再在炉床拱胎上砌炉床， 炉床 的砌筑不允许有错台或局部凹凸。 由于单层炉床的重量约有十八吨， 采用现有砌筑方法时， 炉墙拱脚砖受力会随着上面逐层砌筑的炉墙、 炉床而增大， 发生沉降， 各层炉床相对于设计 位置和形状易出现不同程度的沉降和变形， 相邻炉床间的空间高度不易保证达到设计要 求， 影响焙烧工艺的实现。
国内的多层焙烧炉的总体使用寿命一股为 8 年， 即每 8 年须对炉墙和所有各层炉 床均重新砌筑， 对炉壳进行大面积的更换， 其间， 约每 3 个月修补一次炉床， 一股采用耐火 散料浇筑的方法来修补， 炉墙由于不处于受热的中心区， 寿命较长， 一股仅在大修间隔期间 内随炉床的修补进行局部的修补。 发明内容
为了克服现有多层焙烧炉砌筑方法易发生沉降和变形的缺陷， 本发明所要解决的 技术问题是提供一种更易于保证砌筑质量的多层焙烧炉砌筑方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 ： 多层焙烧炉砌筑方法， 包括如下步 骤： 制作炉床拱胎 ； 砌筑焙烧炉的炉墙及各层拱脚砖 ； 在最底层的位置安装炉床拱胎， 砌筑 最底层的炉床， 依次往上逐层安装炉床拱胎、 砌筑炉床 ； 在安装炉床拱胎时， 炉床拱胎安装 高度高于设计的炉床位置高度 ； 待炉床砖缝的泥浆初凝后， 拆除炉床拱胎。
事先在平面上对炉床砖进行选砖预砌筑， 并对各块炉床砖编号 ； 按预砌筑时确定 的编号砌筑各层炉床。
预砌筑过程中必要时对炉床砖进行加工。
砌筑炉床前做泥浆试验， 即根据配比检查用于炉床砖缝的泥浆的砌筑性能和初凝 时间。
制作分别对应于每一层炉床的各层炉床拱胎。待顶层炉床砖缝的泥浆初凝后， 按由上至下的顺序拆除各层炉床拱胎。
制作检验装置， 该检验装置包括通过中心轴外护及轮杆固定套连接在中心轴上的 轮杆， 轮杆外端至中心轴轴心的距离等于炉墙内径， 在砌筑炉墙砖及各层拱脚砖时， 使轮杆 绕中心轴旋转以控制炉墙砖和拱脚砖的砌筑位置。
对直径为 6m 的焙烧炉， 所述炉床拱胎安装高度与设计的炉床位置高度的高度差 为 5mm ～ 10mm。
本发明还提供了一种多层焙烧炉炉床更换方法， 包括如下步骤 ： 拆除旧的炉床 ； 制作并安装炉床拱胎， 在安装炉床拱胎时， 炉床拱胎安装高度高于设计的炉床位置高度 ； 砌 筑新的炉床 ； 待炉床砖缝的泥浆初凝后， 拆除炉床拱胎。
事先在预装钢平台上对炉床砖进行选砖预砌筑， 并对各块炉床砖编号 ； 按预砌筑 时确定的编号砌筑新的炉床。预砌筑的方法与以上多层焙烧炉砌筑方法中所述相同。
本发明的有益效果是 ： 由现有的 “炉墙和炉床同时砌筑” 改变为 “先砌筑炉墙， 再砌 筑炉床” ， 确保了炉墙拱脚砖的高度位置， 再配合在单层的炉床砌筑时适当抬高炉床拱胎的 安装位置的砌筑方法， 在克服炉床下沉方面效果显著， 使成型后相邻两层炉床之间的空间 距离满足焙烧工艺要求 ； 通过在平面上对每一层炉床的炉床砖进行选砖预砌筑来提高砌筑 效率、 改善砌筑质量。利用 5° 38’ 的小角度平衡掉整个炉床全部的重量 ( 单层炉床重量达 到 17.5 吨 )， 尤其是边缘下料孔炉床， 仅有 16 个支撑点在炉墙上， 其单层炉床整个重力要靠 16 个点的位置平衡， 保证不垮塌， 不凹陷。本发明的方法可用于大修、 中修及定修中的日常 维护及新建炉内衬砌筑， 相对于现有的局部修补方法， 可显著提高炉床的维修质量， 延长维 修周期， 降低故障率， 节约维修成本， 缩短施工工期， 从而减少对正常生产的影响。 附图说明 图 1 是本发明的多层焙烧炉砌筑时的结构图。
图 2 是本发明的多层焙烧炉砌筑成型后的结构图。
图 3a 是在预装钢平台上预砌筑炉床砖的示意图。
图 3b 是砌筑炉床砖的示意图。
图 4 是本发明炉床拱胎的主视图。
图 5 是图 4 的俯视图。
图 6 是本发明的检验装置的主视图。
图 7 是图 6 的俯视图。
图中标记为， 1- 炉墙砖， 2- 拱脚砖， 3- 炉床砖， 4- 炉体中心， 5- 炉床拱胎， 6- 炉床， 7- 炉床砖缝， 8- 预装钢平台， 9- 轮杆， 10- 中心轴外护， 11- 轮杆固定套， 12- 中心轴， 51- 辐 射梁， 52- 环形梁， 53- 立柱， 54- 木板条， R- 炉墙内径， Δh- 炉床拱胎安装高度与设计的炉 床位置高度的高度差。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图 1 ～图 7 所示， 本发明的多层焙烧炉砌筑方法， 包括如下步骤 ： 制作炉床拱胎 5； 砌筑焙烧炉的炉墙及各层拱脚砖 2 ； 在最底层的位置安装炉床拱胎 5， 砌筑最底层的炉床6， 依次往上逐层安装炉床拱胎 5、 砌筑炉床 6 ； 在安装炉床拱胎 5 时， 炉床拱胎安装高度高于 设计的炉床位置高度 ； 待炉床砖缝 7 的泥浆初凝后， 拆除炉床拱胎 5。
本发明通过改变炉墙 1 和炉床 6 的砌筑顺序， 由现有的 “炉墙和炉床同时砌筑” 改 变为 “先砌筑炉墙， 再砌筑炉床” ， 确保了炉墙拱脚砖 2 的高度位置， 且适当抬高炉床拱胎的 安装位置， 所述的适当抬高， 一股指抬高的高度即 “炉床拱胎安装高度与设计的炉床位置高 度之差” 与砌筑的炉床拆除其炉床拱胎后自然下沉的沉降值相当， 该沉降值可通过沉降观 察得到， 待炉床砖缝 7 的泥浆初凝、 达到一定强度后， 再拆除炉床拱胎 5， 从而保证成型后相 邻两层炉床之间的空间距离满足焙烧工艺要求。
如图 3a、 图 3b 所示， 为了提高砌筑效率， 更好的方法是， 事先在平面上， 例如在预 装钢平台 8 上， 对每一层炉床 6 的炉床砖 3 进行选砖预砌筑， 并对各块炉床砖 3 编号 ； 按预 砌筑时确定的编号砌筑各层炉床 6， 这样， 就能在预砌筑过程中对可能出现的问题提前进行 处理， 提高砌筑效率， 并且能提高炉床 6 的工作面及拱面的砌筑精度、 质量， 避免错台或局 部凹凸。 所述的预砌筑一股为利用在砖与砖之间设置厚度约为砖缝间隙的黄纸板所进行的 模拟砌筑。
炉床砖一股采用浇筑的耐火砖， 且砖型较多， 故所述的事先处理包括预砌筑过程 中必要时对炉床砖 3 进行加工， 例如对炉床砖 3 进行打磨、 改型等以达到局部的砌筑形状要 求， 例如下料口的形状要求， 从而保证砌筑质量。
优选地， 在砌筑炉床 6 前做泥浆试验， 即根据配比检查用于炉床砖缝 7 的泥浆的砌 筑性能和初凝时间。泥浆的砌筑性能应能保证 ： 当砖缝泥浆饱满度≥ 95％时， 初凝后用瓦 工铁锤纵向敲打砖缝， 砖、 砖不分离， 以提高炉床 6 的使用寿命。考虑到砌筑进度要求， 最好 在砌筑后半小时即能达到初凝。
为了加快砌筑进度， 制作分别对应于每一层炉床 6 的各层炉床拱胎 5。
为了实现砌筑好的炉床 6 的缓慢沉降， 减小因拆除炉床拱胎 5 作业时人、 机等对相 邻的两层炉床 6 间空间距离的影响， 优选待顶层炉床砖缝 7 的泥浆初凝后， 再按由上至下的 顺序拆除各层炉床拱胎 5。
为了易于控制炉墙的砌筑尺寸及拱脚砖 2 的位置满足设计要求， 还可制作检验装 置， 该检验装置包括通过中心轴外护 10 及轮杆固定套 11 连接在中心轴 12 上的轮杆 9， 轮杆 外端至中心轴轴心的距离等于炉墙内径 R， 在砌筑炉墙砖 1 及各层拱脚砖 2 时， 使轮杆 9 绕 中心轴 12 旋转以控制炉墙砖 1 和拱脚砖 2 的砌筑位置， 形成符合设计要求的炉墙圆弧度。
本发明的多层焙烧炉炉床更换方法， 包括如下步骤 ： 拆除旧的炉床 6 ； 制作并安装 炉床拱胎 5， 在安装炉床拱胎 5 时， 炉床拱胎安装高度高于设计的炉床位置高度 ； 砌筑新的 炉床 6 ； 待炉床砖缝 7 的泥浆初凝后， 拆除炉床拱胎 5。本发明适当抬高炉床拱胎的安装位 置， 所述的适当抬高， 一股指抬高的高度与砌筑的炉床拆除其炉床拱胎后自然下沉的沉降 值相当， 以保证成型后相邻两层炉床之间的空间距离满足焙烧工艺要求。该沉降值可通过 沉降观察得到。
同理， 最好事先在平面上对炉床砖 3 进行选砖预砌筑， 并对各块炉床砖 3 编号 ； 按 预砌筑时确定的编号砌筑新的炉床 6， 以提高砌筑效率， 并且能提高炉床 6 的工作面及拱面 的砌筑精度、 质量， 避免错台或局部凹凸。
炉床更换相对于炉床局部修补来说， 其修补质量大大改善， 修补后使用寿命延长，更有利于保证正常生产， 提高经济效益。
实施例
某厂焙烧炉的大修施工。该多层焙烧炉共十一层炉床， 每层拱角度砖 5° 38′， 其 施工过程如下。
(1) 炉床预砌筑
为检查砖型搭配情况， 确保砌筑质量， 对十一层的炉床砖进行砖加工、 磨砖及预砌 筑， 如图 3a 及图 3b 所示， 砌筑不允许有错台或局部凹凸， 采用 “反拱法” 预砌筑， 即将炉床砖 3 的工作面置于 6.5m×6.5m 的预装钢平台 8 上进行选砖预砌筑， 以保证工作面的平整度， 然 后按各层拱顶砌筑图预砌筑， 预砌筑的程序如下 ：
选砖→磨砖→预砌筑→编号→装筐。
(2) 确定炉床砖缝泥浆配比
根据施工经验及现场实验， 合理调节泥浆配比， 砌筑前根据配比检查泥浆的砌筑 性能和干凝时间， 提前一天做泥浆试验， 检验泥浆是否凝固。并保证砖缝 7 内泥浆饱满度不 小于 95％。
(3) 制作炉床拱胎 5 炉床拱胎 5 由十字状的辐射梁 51 和环形梁 52 构成骨架， 上面满铺木板条 54 形 成支撑炉床下表面的拱胎面， 骨架由设置在炉底或炉床上的立柱 53 支撑， 为不影响砌筑工 期， 每层炉床 6 相应准备一套炉床拱胎 5， 炉床拱胎 5 形状如图 4 和图 5 所示。在制作加工 炉床拱胎 5 中， 优选辐射梁 51、 环形梁 52 和立柱 53 均用 100×100mm 的木方制作， 并采用合 格的木材， 以使得整个炉床拱胎 5 既有足够的强度， 砌筑过程中炉床 6 有稳固的支撑， 重量 又较轻。
(4) 多层焙烧炉炉墙施工
A、 制作检验装置， 该检验装置包括通过中心轴外护 10 及轮杆固定套 11 连接在中 心轴 12 上的轮杆 9， 轮杆外端至中心轴轴心的距离等于炉墙内径 R， 使中心轴 12 的轴心线 与炉体中心 4 重合 ；
B、 在炉壳上画出十一层炉床的拱脚标高线以控制每层炉床的拱脚标高， 即炉床的 安装位置， 砌筑炉墙及各层拱脚砖 2 ；
(5) 炉床砌筑
首先按图 1 ～图 3b 所示， 支设好炉床拱胎 5， 注意使炉床拱胎安装高度比设计的炉 床位置高度高 5mm ～ 10mm。 支设底层标高 4.5m 的第十一层炉床模板， 按第十一层炉床预砌 筑的编号顺序， 将砖对号入座并砌筑， 由下往上支设各层炉床拱胎 5、 砌筑各层炉床 6， 直至 完成全部炉床 6 的砌筑。
(6) 拆除炉床拱胎
待最后施工的顶层炉床的泥浆初凝后， 按由顶层到底层的上下顺序， 逐层拆除各 层炉床拱胎 5。
(7) 清扫杂物， 交工
此外， 若某层或某几层炉床 6 在使用中发生较大的损坏， 需要更换时， 可应用本发 明的炉床更换方法， 在某一层或某几层炉床 6 下支设相应的炉床拱胎 5， 注意使炉床拱胎安 装高度比设计的炉床位置高度高 5mm ～ 10mm， 然后按预砌筑的程序确定炉床砖 3 的编号并
对号入座地砌筑， 可快速且高质量地完成对炉床的更换， 例如对奇数层炉床或偶数层炉床 同时进行更换。