大型焦炉砌筑应注意的关键问题

王 福

(攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂,四川攀枝花 617023)

大型焦炉砌筑应注意的关键问题

王 福

(攀钢集团攀枝花钢钒有限公司煤化工厂,四川攀枝花 617023)

本文就焦炉砌筑过程中可能遇到的质量问题及其影响因素以及可能对焦炉后期施工及炉体的不利影响进行了分析,并就如何克服遇到的质量问题进行了探讨。

焦炉 砌筑 问题与对策

1 引言

焦炉建设投资巨大,如何延长焦炉使用寿命自然成为人们关注的焦点,提高焦炉的砌筑质量是延长焦炉使用寿命之关键,不论哪种炉型焦炉,其砌筑期间的砖缝均匀性、砌体标高控制、砌体垂直度和平整度控制、各部位尺寸控制、膨胀缝留设及炉体严密性控制质量是衡量焦炉砌筑质量好坏最重要的考核指标,合理控制好这几项砌筑质量指标将为延长焦炉使用寿命奠定坚实的基础。因此,在我国乃至全世界焦炉行业日益兴起的今天,不断探索和总结如何提高焦炉砌筑质量具有十分重要的现实意义!

2 可能遇到的困难及其对焦炉砌筑造成的影响

焦炉砌筑是一个复杂的系统工程,从准备到结束,历时长、工程量大、施工难度大、参与人员多,任何一个环节准备不好,都会影响砌筑质量。在焦炉砌筑这个大环节中可能遇到如下几个主要问题:一是因厂区道路修建不及时而导致倒砖时将砖损坏,增加焦炉用砖的破损率;二是因砌筑材料质量差而导致砌体使用寿命短;三是因砖库修建质量差或不修建砖库而导致砖使用寿命缩短,且无法将砖按正负公差及砖型堆放,以致砖倒运时无法开箱二次检查验收、无法正负公差搭配上砖;四是因砌筑大棚修建质量差而导致砌体被日晒雨淋;五是因人员组织不好而影响砌体质检效果及耐火材料的制作质量;六是因砌筑单位技术力量薄弱而影响砌筑质量(随着建设行业的日益市场化,筑炉公司拥有的专业砌筑人员越来越少,筑炉队伍基本都由民工组成,缺乏筑炉经验,在砌筑过程中,象放线不准确、砖型上错、灰缝控制不均匀、部位尺寸控制达不到要求及墙面平直度达不到要求、灰浆配制质量差及任意用工具加工砖型等违背焦炉砌筑规程的质量事件时有发生。)。

3 可能遇到的质量问题及原因分析

3.1 砖缝控制不均匀、灰浆不饱满、灰缝严密性差

砖缝控制质量差,灰浆不饱满主要由以下原因造成:

3.1.1 灰浆质量不稳定

硅火泥中添加剂质量不稳定,配制灰浆时水灰比控制差,灰浆稠度不均匀、流动性和保水性差、减水率低、沥水严重、分层而导致砌筑过程中灰浆收率太快且不易挤浆;硅火泥中生料配比太高,灰浆收缩比大,和易性差,容易开裂,从而导致灰缝严密性差、砖缝控制不均匀。

3.1.2 砖公差大

砖负公差大易造成灰缝大,砌筑时不能按要求挤浆而导致麻面。即使确保灰浆饱满,也会因灰浆流动、收缩开裂而导致灰缝严密性差、砖缝控制不均匀。砖正公差大易造成砖缝太小、灰缝内灰浆太少而导致勾缝时压不进泥浆,造成空缝。

3.1.3 砌筑方法不当

砌筑前未干排以确定灰缝平均大小,易导致灰缝大小控制不均匀;砌筑人员不严格按挤浆法砌筑,易导致麻面和空缝;向灰浆内任意加水或将已干灰浆和其它杂物混用改变灰浆的性能,易导致灰浆不饱满;不经常搅动灰浆、长时间存放灰浆、砌砖面不清扫等,易影响灰缝控制质量和灰浆饱满度。

3.1.4 勾缝质量差

勾缝不使用规范勾缝刀或根本不使用勾缝刀,易导致砖缝内泥料压不实、压不严;勾缝不及时,易导致泥料与砖面粘结性差;勾缝人员和质检人员责任心不强,导致灰缝漏勾或勾缝质量差。

3.2 砌体标高控制质量差

导致标高控制质量差的主要原因有:

3.2.1 砖制作公差大

砖正公差大或使用的正公差砖太多,易导致标高超高;负公差大或使用的负公差砖太多,易导致标高偏低。

3.2.2 自立标杆制作质量差

自立标杆制作不准或现场定位不准,易影响各砖层标高控制;不按自立标杆拉准线或任意变动准线,易影响砌体标高控制质量。

3.2.3 上下砖缝控制质量差

不按要求拉准线、不及时清理准线上粘结的泥浆、中间不挑线等易导致上下砖缝控制偏大或偏小。灰浆太稀,流动性太大,挤浆时灰浆大量流走,易导致上下砖缝太小;灰浆太稠,流动性及揉动性差,挤浆时灰浆不走动,易导致灰缝太大;砌筑面打灰不均匀、砖层未找平等会影响上下砖缝大小控制。

3.2.4 砌体标高线放线不及时

不及时测量砌体标高并将其标注在砌体上,砌筑人员无标高参照准线而导致砌体标高控制失衡。

3.2.5 砌筑人员及质检人员工作责任心不强

不按要求拉准线及打灰、不使用合格灰浆、不及时清扫砖层砌筑面、不按要求找平砖层、不及时测量砌体标高等;质检人员不认真检查或抽查砌体标高、不指导砌筑工人砌筑、发现问题不及时要求砌筑人员处理等都会影响标高控制质量。

3.3 砌体平直度和垂直度控制差

影响砌体平直度和垂直度控制质量的原因有:

3.3.1 砖制作公差太大

如砖制作公差太大,会导致砌体砖块不在同一平面上,左右错台,砌筑上下层砖时,如公差太大,也会导致上下层砖面不在同一平面上,上下错台严重。

3.3.2 准线控制差

如准线未控制好,会导致上下层砖层中心线偏差。

3.3.3 砌筑人员及质检人员工作责任心不强

不按要求控制准线、不及时检查、不及时修正砌筑误差、不及时调换不合格砖、使用不合格灰浆;不要求立即返工等都会导致砌体平直度和垂直度控制质量差。

3.3.4 测量工具误差大

因测量工具误差大易导致砌体垂直度和平直度测量不准确,从而误导砌筑人员及质检人员对砌体垂直度及平直度的正确控制。

3.4 各部位尺寸控制差

影响各部位尺寸控制的因素有:

3.4.1 放线不准确、不及时

砌筑各部位前,不及时将基准线放置准确(如蓄热室单主墙砌筑基准线),砌筑人员将无砌筑参照线,易导致尺寸控制不准确。

3.4.2 测量工具误差大

测量工具误差太大,易导致测量不准确而影响各部位尺寸控制质量。

3.4.3 砖制作公差大

砖制作公差大,易导致蓄热室洞宽、炭化室宽度、斜道口尺寸、煤气管砖中心距、燃烧室中心距及立火道中心距等控制不准确。

3.4.4 砌筑人员及质检人员工作责任心不强

砌筑过程中不及时测量、出现尺寸误差不及时修正、不按规范砌筑;发现误差不及时要求返工、发现砌筑不规范不及时制止等都会影响砌体尺寸控制质量。

3.5 砌体膨胀缝留设质量差

导致膨胀缝控制差有如下原因。

3.5.1 准线控制不好

因准线控制不好易导致膨胀缝两侧砌体尺寸偏差大,从而导致膨胀缝控制质量差。

3.5.2 样板制作不符合要求

因样板制作不规范,易导致两侧砌体尺寸控制质量差而影响膨胀缝大小控制。

3.5.3 砖制作公差太大

如果膨胀缝两侧砌体用砖的制作公差太大,将会导致膨胀缝尺寸小于设计要求;相反,如果两侧砌体用砖的制作公差太小,将会导致膨胀缝尺寸大于设计要求。

3.5.4 清扫不彻底

如膨胀缝内杂物及灰浆未清扫即填塞之,在焦炉烘炉期间及投产后膨胀缝内的预留泥浆将影响砌体的膨胀效果。

3.6 砌筑质量问题可能给后期施工及正常生产造成的隐患

焦炉砌体各砌筑区有相同的质量标准,即:其砌体砖缝控制、砌体精整、砌体标高、砌体平直度和垂直度、孔道尺寸及砌体的膨胀缝等6方面。

砖缝是耐火砌体损坏的起源点,如果砌筑中因灰浆不饱满造成了空缝或空隙、灰缝大小控制不均匀或泥料配置质量不好,在生产操作温度下,耐火泥将不能均匀良好地烧结,即使烧结,其强度也较低,因此,砌体砖缝质量控制好坏对砌体的强度有较大的影响。

砌砖过程中难以做到每条砖缝都灰浆饱满、严密,而且部分灰浆饱满的砖缝也可能在砌筑过程中遭到破坏,如果不对这些砖缝进行精整,则会因为这些空缝或空隙影响砌体的强度和严密性而导致炉体串漏。

砌体的标高控制:如蓄热室墙标高未控制好,会导致蓄热室盖顶砖面不平;煤气管砖标高未控制好,会影响煤气入炉量;保护板底座砖标高未控制好,会导致保护板安装困难;炭化室墙砖标高未控制好,会导致炭化室盖顶砖不平;炭化室铺底砖未控制好,会导致推焦困难。

砌体的平直度和垂直度:蓄热室墙平直度和垂直度控制不好,会导致格子砖安装困难,不能保证格子砖与墙间的膨胀缝,影响砌体膨胀;格子砖安放不整齐,影响气流流动;炭化室墙面平直度和垂直度控制不好,会导致护炉铁件安装困难,铁件施加给砌体的压力不均匀,降低了护炉铁件对炉体膨胀控制的有效性,导致炉头冒烟冒火,加强对护炉设备的损坏和恶化操作环境。

蓄热室洞宽控制不好,会导致格子砖安放困难,炭化室宽度控制不好,会导致推焦困难,产量降低;斜道口尺寸控制不好,会导致入炉煤气量控制不均匀,影响加热均匀性。炉头脱离正面线控制不好,会导致安装困难,影响护炉设备控制焦炉正常膨胀的效率,导致炉门冒烟冒火。

焦炉烘炉投产后,焦炉的纵向膨胀都是靠设置的膨胀缝吸收。所以,膨胀缝留设质量的好坏是确保焦炉质量的关键。膨胀缝过窄,将造成砌体扭曲甚至破裂等;膨胀缝过宽,则会造成空缝,影响砌体严密性。

4 相应对策

4.1 做好焦炉予砌筑工作

针对砖的制作公差大、砌筑人员技能较差等实际,在焦炉正式砌筑前,需充分做好焦炉予砌筑工作,予砌筑过程中对上砖方案可行性、火泥施工性能、泥料粘结度和粘结时间、各部位尺寸设计及膨胀缝留设的合理性、自立标板及标杆制作准确性以及砌筑人员的实际砌筑能力等方面进行摸底,并根据摸底情况确定焦炉正式砌筑的上砖方案、各部位灰缝平均控制大小、砖的加工量、灰浆稠度及其运输方式以及砌筑人员的分组情况,如有上述工作做铺垫,足可保证全炉灰缝控制均匀、灰浆饱满,各部位尺寸控制均匀、合理。

4.2 严把工具关

对测量工具进行校正统一,并及时更换损坏的测量工具;对砌筑用的砌筑工具如抹子、勾缝刀、木锤、膨胀缝留设样板、拉塞等进行统一制作,并要求规范使用砌筑工具,凡是与砌筑人员及时更换准线,不得使用断节线,更不得使用其它线代替专用准线;要求施工单位及时检查调整自立标板并及时更换损坏或标识不清楚的直立标板。通过上述工作,可有效避免砌筑过程中的测量误差,规范焦炉砌筑,为确保焦炉砌体质量奠定基础。

4.3 严把材料质量关

对泥料进行二次质检,且在灰浆配制时派专人监护,凡是达不到配制灰浆要求的泥料一律不准使用;对于焦炉用砖方面,采用“三重”质检法,即:砖入库时进行一次质检,由库房领砖后上炉前进行一次质量检查,在焦炉砌筑过程中进行不间断的质量检查,凡是有裂纹、缺棱少角、沙眼、斑点以及被水浸泡的砖都必须经专家确认后决定使用与否。如果砌筑后因为碰撞、敲打等导致砖被损坏,也必须根据损坏情况要求更换。

4.4 严把灰浆质量关

要求施工单位在领取泥料前检查确认其质量,泥料混制前必须用孔径2毫米的筛子过筛,配制灰浆时,根据砌体类别通过试验确定泥浆的稠度和加水量,做到泥料和加水量秤量准确,搅拌均匀,配制好的灰浆必须有专人监护,不得随意改变配制比例;在灰浆使用过程中,要求砌筑人员必须经常搅动,以防灰浆沉淀或分层,且不能将砌体上残留的灰浆任意加水或其它添加剂,也不能将砌体上残留的灰浆再次与未使用过的灰浆混用;上灰浆时,必须适量,新配制的灰浆必须立即使用,不得存放太久,隔夜灰浆必须重新搅拌均匀后方可使用,对于需要掺水泥或水玻璃的泥料,必须在使用前1小时内调制。

4.5 加强技能培训

焦炉正式砌筑前,首先要求对口施工人员熟记焦炉砌筑规程,并派技术专家就焦炉各部位砌筑要求及注意事项、灰浆及砖质量检查、砌筑质量检查方法等方面对施工单位主要技术人员、质检人员和对口施工人员进行培训,以使其对焦炉砌筑工程有一个较为全面的了解;在砌筑每一个部位前,打印该部位相关技术资料及砌筑技术要求、各部位尺寸大小等下发各对口施工人员及施工单位相关负责人,并在每天砌筑前对对口施工人员及施工单位相关负责人进行技术交底,除此,在每天的砌筑过程中,发现砌筑人员砌筑错误立即对其进行纠正、指导,且一旦发现比较典型的质量问题,马上召集施工单位相关负责人及对口施工人员并向其介绍出现问题的原因、处理方法及预防措施,并现场演示正确操作方法;通过提高施工单位相关人员及对口施工人员的技能,能使绝大多数施工人员熟练掌握焦炉砌筑方法,全部质检人员也能熟练掌握质量检查方法,这对全面贯彻落实焦炉砌筑规程,确保焦炉的砌筑质量将起到十分重要的铺垫作用。

4.6 严把质量检查关

把好质量检查关是确保焦炉砌筑质量之关键,针对砌筑期间人员多、施工点多、涉及单位多、施工现场复杂等特点。首先,应将每天的质量检查任务分配到人;其次,将施工单位质检员应与对口人员一一对应,形成“质量互检对子”,要求各对子间每天对所负责的墙面严格检查验收,凡是不合格部位必须重新砌筑,每天砌筑任务完成后,砌筑人员不得离开岗位,必须由对口施工人员检查验收合格并经施工方质检人员和对口施工人员双方签字认可后方可下班;最后,甲方、监理公司及施工单位负责人组成质量检查小组对当天的砌体进行质量抽查,发现有质量问题则对对口施工员、施工单位质量管理人员及砌筑人员进行三重考核,且必须对有质量问题的砌体进行返工,做到当天的质量问题决不过夜。如有上述“连锁”质量检查措施做保障,对口施工人员及施工单位质量检查人员将认真负责,为全面完成焦炉砌筑各项技术及经济指标奠定坚实的基础。

5 结论

综上所述,常见的焦炉砌筑质量问题有:

(1)砖缝控制不均匀、灰浆不饱满、灰缝严密性差;

(2)砌体标高控制质量差;

(3)砌体平直度和垂直度控制差;

(4)各部位尺寸控制差;

(5)砌体膨胀缝留设质量差。

要确保焦炉砌筑质量,必须做好如下几方面的工作:

(1)做好焦炉予砌筑工作;

(2)严把工具关;

(3)严把材料质量关;

(4)严把灰浆质量关;

(5)加强技能培训;

(6)严把质量检查关。

THE KEY POINTS WHICH MUSTN'T BE NEGLECTED IN THE PROCESS OF BIG-SCALE COKE-OVEN BUILD ING

Wang Fu
(Panzhihua Iron and Steel Group,Panzhihua Steel and Vanadium Co.,Ltd.Coal Chemical Plant,Panzhihua,Sichuan 617023,China)

There would be many quality issues in the process of coke oven building.In this paper,we summarize it and analyze how it comes.We also analyze the bad effect it brings to the following project and the structure of the coke oven.Besides,we will tell you how to deal with and avoid the problems.

coke oven,building,problem and policy

2010-03-10

王福,男,工程师。