焦炉炉顶区砌筑时应注意的若干问题

　　摘要:针对焦炉炉顶区砌筑工程的复杂性,以SCD43-02捣固型焦炉为原型,对焦炉炉顶关键部位砌筑的控制方法进行了分析,以改进焦炉炉顶砌筑时的施工控制方法,积累焦炉砌筑施工经验。
　　关键词:焦炉砌筑;炉顶;膨胀缝;填大坑
　　Abstract:In view of the coke oven furnace top area masonry and building project’s complexity, take the SCD43-02 ramming coke oven as a prototype, has carried on the analysis to the coke oven furnace top essential spot masonry and building’s control method, improves when the coke oven furnace top masonry and building the construction control method, gains in the coke oven masonry and building construction experience.
　　Key words:coke oven masonry and building; furnace top; swollens the expansion joint; fills in the big hole
　　
　　焦炉本体是一个煤焦化的核心设施,无论其主产品焦炭、煤气还是铵苯等各种化工副产品,都与焦炉的正常生产息息相关,焦炉工程材料种类多、结构复杂,气密性要求高,墙体的各种几何尺寸和位置要求非常严密。在施工中,一般施工单位对蓄热室、斜道、炭化室等3个区域质量会严加控制,但到了炉顶区,施工方往往会放松对质量的要求,究其原因主要有两点,①炉顶区一般所排工期较少,每天施工人员的工作量很大,施工单位只注重进度而忽略工程质量;②一般认为炉顶区为非生产区,是非重点区域,因此省略掉预砌筑、选砖等施工步骤,造成耐火砖的正负公差无法正常搭配,灰缝尺寸无法控制等情况时有发生。因炉顶质量问题而造成烘炉中炉顶区膨胀不均匀,炉顶区串火,拉条温度过高等情况是困扰焦炉正常生产的主要问题。下面就以SCD43-02捣固型焦炉为例,谈谈炉顶区砌筑时几个主要部位应注意的事项。
　　1砌筑炉顶区炭化室盖顶砖的注意事项
　　炉顶区跨顶砖受力相当于半简支半固定梁,它承担着炉顶大部分的重量,砖体受剪力和弯矩的共同作用,造成砖底部中间部位出现较大的拉剪应力,如果跨顶转本身受拉强度不高或者存在横向裂纹,这种拉剪应力就有可能将砖体拉断,因此要求在砌筑前必须对跨顶砖进行仔细挑选,对砖体质量疏松的和存在横向裂纹的砖要严格禁止使用。另外,要严格控制跨顶砖下炭化室顶部标高,特别是相邻炭化室墙的标高差最大不能超过4 mm,才能保证砖体砌筑平整,否则有可能在炉体烘炉的升温过程中,因墙体膨胀不均而造成跨顶砖一头翘起,拉裂水平砖缝而造成跨顶砖区串火,另外如果跨顶砖不平整,也会造成砖的受力面积减少,使砖体容易受到破坏。
　　2炉顶看火孔墙的砌筑
　　炉顶看火孔墙俗称鬼推磨墙,墙体中既有竖向的看火孔,又在墙体的下部存在水平向的烘炉孔,每个看火孔之间又有 2 mm的涨缝,如何保证孔洞涨缝,是能否砌好看火孔墙的关键,对于看火孔和烘炉孔,主要要保证洞体内壁的光滑,砖缝大小均匀,灰浆饱满,上下层无错台。烘炉孔前后两块砖的洞口一定要对正,否则会使洞孔断面积减小,影响到烘炉热量的流动。整个看火孔墙的砌体的灰浆饱满度要保证达到95 %以上,否则会出现看火孔部位串火,使生产时无法对该立火道进行测温。对于烘炉孔,烘炉完成后一定要使用大小合适的塞子砖塞紧,在实际中有时使用小号的塞子砖,或者塞子砖塞不紧,在压力作用下,塞子砖会滑出,造成立火道和炭化室串通,影响整个炼焦生产。
　　3炉顶膨胀缝的控制
　　整个炉顶区构成一个实体,在整个烘炉升温过程中砌体的膨胀量主要由膨胀缝吸收,因此,膨胀缝的正确留设对炉顶区的质量至关重要,炉顶区的膨胀缝主要有3类:第一种是炭化盖顶砖两侧的宽10 mm的膨胀缝,对这种胀缝,施工单位一般使用直接夹马粪纸砌筑的方法,这种方法存在两种弊端,第一无法保证膨胀缝的平直度和宽度,第二在砌筑过程中有可能将泥浆挤入缝内,无法保证胀缝内的清洁。正确的施工方法是先夹样板砌筑,以保证胀缝宽度误差不超过+2 mm-1 mm,胀缝平直,待砌筑完成后,抽掉样板,用干净的锯末填缝,再灌以20 mm～30 mm的沥青封口,这样才能保证砖在烘炉后期充分膨胀;第二种是看火孔墙上每个看火孔之间的2 mm宽的胀缝,施工单位一般不注意这条涨缝宽度的控制,只简单的在涨缝处夹一层2 mm厚的马粪纸,造成宽度过大,在热态膨胀时因缝隙合不拢而串火,烧横拉条,正确的方法是在砌筑看火孔墙时要先保证膨胀缝的位置和尺寸,再用灰缝调整每个单元的看火孔墙体,看火孔之间的单元墙体一定要靠紧,马粪纸单面要涂上灰浆;第三种是看火孔墙两侧6 mm宽的膨胀缝,在砌筑过程一般采用直接夹马粪纸的方法留缝,一定要保证马粪纸无漏铺,接头处紧密衔接,以防止泥浆挤入膨胀缝内。 　　4砌筑“填大坑”注意事项
　　所谓“填大坑”,是指砌筑看火孔墙与轨道墙、除尘孔墙间的轻质保温砖,这是整个炉顶区砌筑中最容易出现质量问题的地方,主要存在的问题是有些施工单位不按砌筑要求,使用碎砖砌筑,或者干铺,或者空铺,造成整个砌体间存在空隙、孔洞,一旦看火孔墙出现串火,将沿着保温砖的空隙造成一片区域全部串火,直至将保温砖融化塌陷,使得保温砖失去隔热的作用,造成炉顶区温度过高,炉顶表面坑洼不平。因此,要求在填大坑时,务必要按照设计和规范要求,保证砌体的灰浆饱满无空谷,加工砖要按实际大小使用机加工,不要随意手打,更要禁止干铺空铺的现象发生。
　　5炉顶区的预砌
　　砌筑炉顶绝不是简单的“填大坑”。因为炉顶部分有炭化室的盖顶砖,有看火孔及除尘孔,砖型比蓄热室还多,炉顶部分所用的耐火砖占全炉砖重的23 %。砖的材质有粘土砖、机红砖、硅藻土砖、缸砖等类型,砖的种类繁多、结构复杂,因此炉顶区必须要认真进行预砌筑、才能在正式砌筑中掌握好砖的正负公差搭配、灰缝大小,以及各种砖的组合顺序,才能保证消烟除尘孔内壁光滑,消除施工中经常出现的灰缝过大或过小,砌体表面出现错台等质量通病,而在实际施工中,施工单位往往只注重炭化室、斜道等部位,而忽略了炉顶区的预砌,这也是炉顶区经常出现质量问题的原因之一。
　　上述只是近年来各个焦炉砌筑炉顶区时出现的具有代表性的问题,并非各个施工现场在筑炉中都曾发生过。近年来,各地砌筑的焦炉,其质量有好也有差。笔者提出这些问题的用意在于能引起生产、施工、设计等有关单位的重视。