从砌筑施工中延长干熄焦斜道区的使用寿命论文_付荔

(山东莱钢建设有限公司建安分公司,山东,莱芜,271104)

【摘 要】通过从干熄焦耐材施工中精确控制砌体的标高、平整度,达到改善斜道区牛腿砖的砌筑质量,降低结构应力对该区域的作用,减少牛腿砖的内倾幅度,延长干熄焦斜道区的使用寿命。

【关键词】斜道区;标高;平整度;使用寿命

近年来,在国家冶金技术发展政策引导下,干熄焦技术作为重点节能推广项目已经在国内广泛推广、应用。但从目前国内大部分干熄焦炉投产后的运行情况来看,1~2年就要大修,严重影响了干熄焦的产量。而在干熄焦炉损坏情况中,斜道区牛腿砖的剥落、断裂甚至倒塌现象更受关注。

1 砌筑施工对斜道区的影响

以往检修中可以发现斜道区耐材损坏形式主要表现为牛腿砖开裂、断裂、牛腿整体内倾以及与炉衬撕裂成缝隙(如图1、图2所示)。目前,普遍观点认为造成以上损坏主要是和设计原因引起的应力的破坏、干熄焦炉内复杂的运行工况、所选用的耐火材料的性能状况以及干熄焦炉的砌筑施工有关。本文重点分析砌筑施工中的因素。

图1 斜道区牛腿的损坏

将30组牛腿砖(莱钢1#~4#干熄焦炉均采用的是30组牛腿结构)作为研究对象,理想的设计效果应该是30组牛腿砖均匀地承受上部砌体的重量。但检修中发现:斜道区牛腿砖并不是同时损坏,往往只损坏 3~15组。排除牛腿砖性能差异、炉况运行等因素,仅从受力角度分析认为:个别牛腿砖由于某些原因相对标高偏高,承受了相对较大的压力,所以最先损坏。各牛腿的受力不均是造成斜道区耐材损坏的主要原因,那么目前国内砌筑中有哪些施工因素会造成牛腿的受力不均呢?

(1)平整度测量难以达到控制精度。目前国内对于斜道区牛腿砖砌筑平整度的检查主要采用2m靠尺,辅助水平尺肉眼观察液珠进行。经统计,用靠尺检查合格后再用水平仪检查,标高相差最大数值为8mm,平均标高相差值为3.2mm。由于施工现场情况复杂,使用水平仪每层逐个检查牛腿砖平整度现场实施难度又太大。

斜道区牛腿砖平整度难以控制在精度范围内,很大概率会出现一个或多个牛腿标高异于其他牛腿,导致受力不均。而标高相对略高的牛腿砖受力相对偏大,易造成最先损坏。平整度的难以控制还容易出现个别牛腿前倾或后倾,致使该牛腿受力作用点发生前移或后移,前倾会造成整个牛腿内倾甚至断裂倒塌。

(2)依靠灰缝调节的标高、水平。在砌筑过程中,一旦出现砌体表面标高、水平存在误差的问题,施工现场通常采取一层或几层适当增大或减小灰缝的方法进行调节。

在各层牛腿砖砌筑时,如果标高相差较大但采用泥浆找平,则会在砌筑完毕后检查平整度及标高时均合格。但在烘炉过程中,由于耐火泥浆与耐火砖膨胀系数不同,会造成各牛腿砖在烘炉后整体膨胀不一,依靠泥浆找平的牛腿砖在烘炉后标高会略与其他正常砌筑的牛腿砖有所不同,导致受力不均。而标高相对略高的牛腿砖受力相对偏大,易造成最先损坏。因此,通过灰缝调节标高、平整度的方法,会对烘炉后的牛腿砖受力情况产生不利影响。

2、改善斜道区牛腿砖砌筑的措施

在莱钢2014年3月4#干熄焦大修砌筑中,使用了标高尺及层高线控制标高和平整度,所选用的工具为标高尺和投线仪(图3)。标高尺的作用主要是标出每层砖的标高线,投线仪的作用是将标高线上的点水平投放到炉壳或浇注料上,以便在施工时提供控制依据。投线仪与水平仪相比有较大优势,见表1。

图3 投线仪

在实际施工中,主要通过以下方法达到控制标高和平整度的目的:

(1)在斜道区耐材砌筑前,先根据砖层线制作标高尺,再用投线仪将标高线投射到炉壳或浇注料上。

(2)在砌筑过程中,以层高线作为控制标高和平整度的依据,砌筑过程中用水平尺进行边砌边检验。

(3)在开始砌筑牛腿第一层探头砖前,对平整度、标高误差范围进行检查,使该部位的砌筑质量严格达到或优于砌筑规范标准。

(4)在砌筑斜道区牛腿期间,严格按照一天只砌筑2-3层砖(在具有强度后才能砌筑上一层砖),牛腿过顶砌筑完成后停歇4天。

3、结束语

莱钢4#干熄焦大修后已使用17个月,目前状态良好,运行平稳,无牛腿砖开裂、断裂等现象出现,切实说明了通过改善斜道区牛腿砖砌筑施工措施,能够延长斜道区的使用寿命。

参考文献

[1] 陆正明,耿祥.140t/h干熄焦斜道牛腿破损状况及修复方法,工业炉,1001-6988(2012)01-0050-03

[2] 王小丹.提高干熄焦斜道区砌筑质量的方法,燃料与化学,1001-3709(2013)06-0024-03

[3] 五冶集团上海有限公司工业炉窑公司, 干熄焦内衬检修技术, 上海交通大学出版社,2011

论文作者:付荔

论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年1月供稿

论文发表时间:2016/4/25

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