冶金爐築爐

冶金爐築爐指的是砌築冶金工業爐窯的工程。冶金爐的築爐質量直接影響爐子使用壽命及熱工過程，從而影響產品的產量和質量。築爐材料包括耐火材料、隔熱材料、一般建築材料和鋼鐵結構材料等。築爐的基本要求是： 砌體尺寸準 確，錯縫砌築，磚縫大小應符合要求，保證膨脹縫 砌築質量，砌體表面勾縫，工作面平整，保證拱頂 的砌築質量。冶金爐在使用前需進行乾燥和烘爐， 使水分蒸發並達到一定溫度後才能進行生產。

基本介紹

• 中文名：冶金爐築爐
• 外文名：Metallurgical furnace
• 意義：直接影響爐子的使用壽命
• 學科：冶金工程
• 築爐材料：等耐火材料、隔熱材料
• 精度控制：築爐測量

築爐施工準備

築爐工程正式動工前為創造必須的施工條件所做的各種工作。包括技術準備、物資準備、現場準備和勞動力準備四個部分。

技術準備

主要內容有：

（1）熟悉和審查施工圖紙。包括熟悉冶金爐的構造、特點、用途、生產工藝；校核總圖與分部圖的相關尺寸、中心線、標高是否一致；審查有關孔洞、燒嘴、錨固結構等詳圖有無差錯；設計要求與施工實際是否相符，並提出築爐專業與其它專業工序間的配合要求。

（2）編制施工組織設計。包括工程概況、平面布置、施工程式和方法、技術措施、施工進度、勞動組織、施工機械工具計畫和安全質量措旖等。其中施工程式、方法、技術措施是築爐工程施工組織設計工作的核心，應根據不同築爐工程對象的特點，進行詳細具體地說明。

（3）施工設施設計。包括臨時設施、專用設施和材料運輸設施的設計。臨時設施是為存放耐火材料、攪拌

耐火泥漿、加工磚、預砌築、或為保證施工現場的工作和生活需要而搭建的臨時建築。如耐火材料倉庫、耐火磚加工廠等。專用設施是為滿足某一冶金爐的築爐工程需要加工製做的施工設施，如高爐砌磚用的爐腹保護棚、熱風爐砌磚吊盤和焦爐大柵等。材料運輸設施是為了滿足築爐工程耐火材料運輸的特殊需要麗加工製做的施工設施，如卷揚塔、輕軌礦車等。上述施工設施均應根據不同工程的特點由築爐施工單位自行設計。

（4）預砌築。冶金爐內襯砌體結構複雜、重要部位都應進行預砌築。事前須編制出預砌築方案，對預砌築的部位、要求及組織實施方法進行全面規劃。

（5）採用新材料、新工藝施工時，要事先進行模擬試驗和適當規模的試驗性施工。

（6）編制施工圖預算和施工預算，做為分析工程造價和工程成本的依據。預算應按分部分項工程進行編制。

物資準備

主要內容有：（1）耐火材料準備。包括耐火材料訂貨、驗收、檢查和加工等。（2）施工機械工具的準備。包括砌磚用工具，磚加工用工具、機械，耐火泥漿攪拌機械，不定形耐火材料施工機械和耐火材料運輸機械等。（3）施工設施製作。主要是專用設施及材料運輸設施的製作。（4）拱胎模板的加工製作。

現場準備

主要內容有：（1）臨時設施的搭建、專用設施及材料運輸設施的安裝。（2）水、電、壓縮空氣（或蒸汽）管線的敷設及安裝。（3）道路及材料堆場和平整。（4）工程實體及測量控制點的交接和驗收。

勞動力準備

主要包括必要的技術培訓、作業班次及勞動組織的編排等。

築爐模板製作

築爐模板是爐窯砌體採用耐火澆注料或搗打料成型時使用的模具。由面板和支撐系統組合拼裝而成。一般用木材製作。面板是澆注料或搗打料成型的工作面，支撐系統承受爐襯重量，使面板固定和不變形。模板要根據爐襯的形狀製作。爐襯有直形、弧形、錐台形、圓柱形等形狀，模板亦相應分成直形模板和曲形模板（包括弧形、錐形、圓柱形模板等）兩類。大型爐窯的直形爐襯，多採用定型組合鋼模板。

直形模板平面模板有垂直和水平兩種，根據爐襯結構、模板支撐方式、支撐柱或吊掛梁的間距和斷面尺寸設計製作。施工澆注料使用的模板，板面需刨光，並塗刷脫模劑。板與板的拼裝面需刨平驗縫，應達到澆注時不漏漿。搗打料用的模板，板面不需要刨光和刷油。砌築大型爐窯的平面模板，宜採用定型組合鋼模板和鋼支撐。支設垂直平面的模板時，澆注料的面板按牆的高度採用分段支設或一次支設到頂的方法。搗打料用的面板則採取邊支設邊搗打的方法施工。支設水平平面模板時，支撐方法有滿支法和吊掛法兩種。滿支法模板是在整個爐底上排列立柱，柱頂安裝支撐梁，其上滿鋪面板。此法設施簡單，但木材耗量大，用工多，且不能與下部爐襯同時施工。吊掛法模板是將模板梁鑽孔，在孔內穿入鋼螺栓，吊掛在爐頂鋼結構的小樑上，用螺栓調整模板梁的水平標高和平整度，然後在樑上鋪設面板。澆注料面板應滿鋪，搗打料面板則邊鋪邊搗，便於爐頂、爐牆和爐底平行施工。

曲面模板製作方法與平面模板不同。首先要按設計做成所需形狀的拱胎，再在其表面上釘薄鐵板即成面板。支承方式可按爐襯內徑尺寸，考慮安裝拆除方便，製作成1/2、1/4、1/6、……等分拱胎，組合拼裝成各種形狀的曲面模板。等分拱胎交接處的薄鐵板應互相搭接，拼裝縫應嚴密吻合，以保證澆注時不漏漿。

築爐材料

砌築冶金工業爐窯等熱工設備用的工程材料。按材料性質和用途分為耐火材料、建築材料和輔助材料三大類。套用時，應根據爐窯使用條件和綜合經濟效果由設計規定。

耐火材料爐窯等熱工設備內襯的主體材料，包括耐火材料、絕熱材料和耐火泥漿。爐窯等熱工設備的內襯是在高溫作用下工作，且經常承受物料的衝擊、摩擦，高溫爐氣的沖刷，熔融金屬和熔渣的化學侵蝕等作用。因此，其材質必須選擇適當，爐窯內襯由工作層和絕熱層構成，所用材料也不同。工作層用重質耐火磚砌築，其磚縫間用同材質的耐火泥漿填充。用矽磚砌築焦爐炭化室牆，則用矽質耐火泥漿作接縫材料。採用不定形耐火材料作工作層時，可現場做成整體內襯，經烘烤後使用。絕熱層系工作層與爐殼或圍護牆之間的部位，起隔熱保溫作用，一般用隔熱耐火磚（見絕熱材料）及隔熱耐火泥漿砌築，也可用輕質耐火澆注料整體澆灌，或用矽酸鈣隔熱板和耐火纖維氈等材料鋪設。

建築材料用於爐窯等熱工設備的支撐和圍護結構。分金屬和非金屬建築材料兩大類。（1）金屬建築材料。有各種型鋼、線材、板材、耐熱鋼和鑄鐵件等，主要用於爐體的支撐結構，爐殼及其圍護結構，爐門和煙道閘板系統，爐條，不定形耐火材料的錨固件、支撐件和混凝土配筋等。（2）非金屬建築材料。主要有矽酸鹽水泥、砂石和紅磚等，前兩種配製成普通混凝土和耐熱混凝土使用，後者則直接使用。上述兩類材料主要用於爐窯等熱工設備的基礎、圍護結構和煙道、煙囪等構築物。

輔助材料包括膨脹縫材料、鋪墊找平材料和緩衝材料等。該類材料用量較少，但作用較大。（1）膨脹縫材料。若選擇不當，或築爐時沒有填加，則在高溫作用下將使爐窯襯裡鼓脹，甚至破壞。膨脹縫材料有專用嵌縫條、耐火纖維氈、石棉繩、黃板紙、三合板和薄鐵片等。（2）鋪墊找平材料。有石棉板，鎂質、鉻質和炭素搗打料，粘質土，粘土—石棉質、鎂質和鐵屑填料等。（3）緩衝材料。有緩衝泥漿、水渣、某些塗料和填料等。輔助材料種類較多，應根據爐窯的使用條件進行合理選擇，並選擇適當的施工方法，以滿足爐窯生產的需要，提高使用壽命。

築爐測量

使用量測儀器和工具檢查控制冶金爐砌築質量和精度的作業。在爐窯砌筑前，把施工圖紙上砌體的平面及高程位置按設計要求以一定精度標定到基礎底板和標桿上，做為砌築的依據，並在砌築過程中進行配合測量，以指導施工和檢查砌體精度與質量。築爐測量的基本內容為：工序交接測量、爐窯中心線及標高的測量和配合施工測量。

工序交接測量在爐窯砌筑前對上一工序竣工的基礎、爐體骨架及預埋件的中心線如標高等進行複測的過程。複測時，以施工平面控制網點為依據，採用經緯儀測角、鋼捲尺或磁波測距儀測量基礎中心線端點與控制點間的水平角及水平距離，計算出端點的坐標與理論值的比較，求其誤差值。如果差值超限，則對中心標記進行修正，將中心線誤差控制在允許範圍內。以檢查或修正後合格的基礎中心線為依據，用直角坐標法檢查爐體結構及各種預埋件的平面位置對設計位置的誤差是否超限，如果超限則應把實際資料提交有關部門及時處理，以保證工程質量及砌築的順利進行。基礎面、結構面或預埋件標高複測檢查是以廠區基準點或爐體高程基準點為依據，使用水準儀和水準尺採用幾何水準方法測量基準點與觀測點間的高差，計算出觀測點的高程與設計值比較，判定其標高是否合格。

爐窯中心線及標高測量中心線標板通常用30mm×200mm輕型鋼軌、工字鋼或槽鋼、角鋼等金屬材料製成，將其埋設在砌體中心線外端的基礎上。以基礎中心線或爐體中心線為依據，用經緯儀將中心線投影在標板上刻上十字線，做為爐窯砌築中心位置和細部放線的依據。砌體標高用標桿測量，標桿用50mm×100mm的方木製成。在標桿上按照設計尺寸、磚的厚度和灰縫厚度劃出線條，在爐窯的基礎側面，用水準儀測出低於基礎表面標高某一數值的水平線，將標桿上相同的一條標高線對準基礎上的水平線，並將標桿固定牢固，其上的劃線即為砌築各耐火磚層的標高依據。也可根據不同類型的爐體結構或不同的施工工藝，利用爐體骨架、爐柱等結構作標桿，代替中心線標板。

配合施工測量在爐體砌築過程中，每砌一定高度時將中心線和高程點投測到頂層，供各層細部放線、抄平和檢查砌築質量，中心線投測的常用方法有鉛絲吊垂球投點、雷射準直儀投點及天頂儀投點。高程一般採用吊鋼尺法傳遞，各層磚面標高使用水準儀測量。