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【摘要】本文介绍了卡鲁金热风炉砌筑技术在九江钢厂工程中的应用，根据筑炉工程特点，从材料、施工工艺、质量标准等几个方面详细介绍了卡鲁金热风炉砌筑技术.
【关键词】卡鲁金热风炉砌筑质量标准 施工技术
卡鲁金热风炉是近几年冶金行业推广装备的较先进炉型，具有风温高、节能、高效等特点，由中国十七冶集团炉窑工程技术公司施工的九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程采用了卡鲁金热风炉砌筑技术，施工后设计性能指标稳定，效果良好。
1、 工程概况：
九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程卡鲁金热风炉炉高 45550mm，炉身直径Φ7708mm，燃烧器直径及高度Φ7708/17500mm，人孔4个，烟道出口2个，燃烧口1个，热风出口1个，冷风入口 1个，空气、煤气入口各1个，耐材总重约10233.829t。
2、卡鲁金热风炉砌筑技术特点
2.1卡鲁金热风炉砌筑工期短、任务量大，点多面广，设计采用新材料、新工艺多，施工场地紧凑，鉴于上述特点，本工程人员、设备机具投入量大、集中，在一定程度上使得工程建设的进展难度加大，但是，为了确保卡鲁金热风炉能如期实现联动试车，早日投产，发挥效益，本着统筹兼顾、合理分布的原则安排筑炉施工部署；此筑炉方法应用范围广，质量容易控制，施工进度快，成本降低效果良好。
3、卡鲁金热风炉砌筑技术应用范围
由于卡鲁金热风炉砌筑主要是炉内砌筑作业，在南方高温和北方低温极端天气时期只要做好炉内外防暑、保温措施基本可以做到全天候连续施工，措施费用投入较少，施工工艺成熟，所以在设计的1080 m3以上卡鲁金热风炉筑炉工程中可以广泛应用此项技术。
4、卡鲁金热风炉工作原理
卡鲁金热风炉通过炉顶燃烧器空气、煤气入口吹入空气、煤气，分别在炉顶燃烧室外侧空气、煤气环道内循环，空气、煤气通过环道内侧喷射孔进入燃烧室混合燃烧，产生高温高压热风，废气通过十九孔格子砖被吸收热量后排到烟道进行余热回收，最后排放到大气中；大气空气经轴流风机送入底部冷风入口，再经十九孔格子砖加热与上部燃烧室高温高压热空气混合通过热风出口送高炉进行冶炼。
5、材料、施工机具及劳动力
5.1材料：安耐克成套供应的燃烧器组合砖和配套耐材。
5.2施工机具：
1、 9m3空压机1台,2、6m3气包1台, 3、HPZX-5喷涂机2台, 4、JT-350强制式搅拌机2台, 5、H=45m铁塔4座 ,6、1.5m3空压机2台, 7、2.5t汽车3辆,8、VJZ-200灰浆搅拌机8台,9、QZJ-650砌砖机1台,10、小型切砖机4台,11、手提式切割机3台, 12、砂轮切割机2台, 13、2T卷扬机8台,14、1T卷扬机3台, 15、风动捣固锤8只, 16、交流电焊机3台,17、7节高压水泵2台,18、电锯2台,19、电刨2台, 20、Φ600合金刚刀片35片，21、5T手拉葫芦6只,22、Φ50振动棒8根, 23、振动器 3台,24、平板振动夯2台, 25、3kw 36V变压器6台,26、乙炔氧气瓶3套,27、手提磨光机 8台,28、运砖辊道60m,29、对讲机4台,30、吸尘器1台,31、经纬仪1台 , 32、水准仪1台，33、磅杆1台,34、筑炉工110人。
6、主要工艺流程
7、 筑炉要点
7.1热风炉砌筑前应具备的条件：
7.1.1主要控制线和标高符合设计要求及施工规范要求。见下图：
7.1.2炉内防雨措施已完善。
7.1.3所有孔洞等在筑炉前已施工完。
7.2热风炉上料平台搭设见下图：
7.3热风炉炉底施工
7.3.1炉底施工前，首先用水准仪把炉底的砌筑标高线投到炉壳上，并相应做好标记，便于施工时保证炉底的标高。
7.3.2炉底有一层厚544mm耐热砼，施工时，砼应按生产厂家的配合比和施工说明书，采用强制式搅拌的搅拌，浇注时，采用插入式振动器振捣，振捣一定要密实，密实的标志，砼不在下沉，表面至平坦，泛浆现象。
7.4炉墙砌筑
待炉底耐热砼强度上来后，可根据炉墙耐火砖砌筑控制半径R=3854mm，放出控制半径线，后在需要砌砖的地用FN-130浇注料找平，然后方可砌筑。
7.4.1拱顶采用组合砖砌筑，具体参照生产厂家的予砌图进行砌筑。
7.4.2拱顶组合砖砌筑前，拱脚处水平标高面一定要找平，并控制在同一个水平标高面上，且砌筑拱顶砖时，要根据炉子的中心线层层控制砌筑半径，每砌筑5层要找平一次，保证每层砖砌筑在同一个水平面上，若不在，要及时处理，处理好后方可继续砌筑。
7.4.3热风炉墙体砌筑时，要错缝砌筑，不允许在同一处合门，合门
不能多于2 处，合门砖大小不得小于原来的1/2。
7.4.4对人孔，烟道出口，燃烧口，热风出口等各洞口砌筑，可参照各生产厂家的组合砖预砌详图加以砌筑，但砌筑前，木工必须提前放好各洞口下口水平控制线和中心半径控制线。见下图：
7.5热风炉19孔格子砖（217层，孔距74.5×43）采用了三孔子母扣结构，砌筑炉箅子上第一层格子砖前严格验收安装炉箅子上表面平整度、按设计要求在十字线上预摆第一层格子砖，检查砖格孔四周半格孔与下部炉箅子格孔能否对上，符合要求再摆外其他格子砖，单数层与偶数层按设计要求分别为A方式和B方式布置砌筑，任意按热风炉十字中线一条线为基准砌筑每一层格子砖，上层三块格子砖凸槽扣与下层一块格子砖凹槽扣相扣吻合，同一层格子砖必须是同一公差色标的砖，以此控制每层格子砖平整度，也便于上下层格子砖三孔子母扣能相扣吻合，从而保证了砌体的整体性、稳定性。
7.6热风炉顶部采用了顶燃式燃烧器结构，设计为组合砖砌筑，具体砌筑按以下要点施工：
7.6.1.燃烧器喷涂（直段、球顶、预燃室50㎜厚，锥段80㎜厚）前，自炉顶吊挂中心线并校核至符合要求，喷涂严格按半径轮杆检查半径。热风出口等各孔支设中心杆，以各孔中心线标高确定下部大墙顶标高。
7.6.2燃烧器底部▽28.265m开始砌筑，视情况用FN-130耐火浇注料找平，空（煤）入口下部迷宫砖托同样处理，以确保各孔组合砖与大墙合层。各段砌体严格按图半径尺寸用半径轮杆检查、砌筑。锥段、球顶砌筑至倾斜段时，应用┓形钩挂住下层已砌筑的砖缝处，然后砌筑上层砖。预燃室空、煤环形通道砌筑时，应随砌随清扫，顶部跨顶砖应及时砌筑，以便砌筑上部砌体和清扫。燃烧器直段大墙与热风炉直段大墙顶部之间、喉口与上部迷宫之间按图尺寸留设膨胀缝，填塞陶瓷纤维毯。
8、质量控制
8.1热风炉砌筑
8.1.1砖缝轻质砖3mm
重质砖2mm
8.1.2半径 ±15mm
8.2泥浆饱满度
8.2.1热风炉 90%
8.3喷涂层厚度+10，-5
9．安全措施
9.1必须贯彻“谁施工谁负责安全”“管理施工应管理安全”的原则和安全生产岗位责任制，贯彻执行“安全第一、预防为主”，做到“三不伤害”。
9.2进入现场必须戴安全帽及其它防護用品，专业工各种持证上岗。
9.3现场要做到防火、防雨措施，施工区域的空洞、坑应加以加盖保护，行走的爬梯、安全走道必须设有围栏、安全网等防护措施，所有电器要有接地接零装置
9.4现场临时用电应按统一架设及维护，夜间照明等各种设施需设箱，未经许可，不准从事非本工种专业的操作。进入现场的设备机具必须试运转正常后方可使用，施工过程中定期检查其安全隐患。
9.5不得攀登脚手架、井架、围栏等，垂直运输应有专人专机操作，运输信号要准确统一。严禁上班前喝酒，工作时不打闹、开玩笑。高空作业要系挂合格的安全带。操作平台不许有翘头板等隐患。上班时，要严加控制开关，下班时要随时切断电源。
10．效益分析
在类似热风炉筑炉工艺上往往是在热风炉安装完毕才开始筑炉，总工期约6个月，经过对筑炉工艺改进，通过九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程等项目实际运用，筑炉总工期控制在5个月，工期缩短了1个月，人工费降低了429000元，筑炉质量达到了设计、规范要求。
11. 结束语
卡鲁金热风炉砌筑技术是在充分理解掌握设计、规范等条件下，按工程总体进度要求，在满足质量、安全的情况下，在施工过程中消化吸收了国内外一些较为先进的施工方法，1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程等项目卡鲁金热风炉筑炉采用此技术，投产后的质量获得了业主、冶金质量监督站和监理好评，取得了较好的经济和社会效益。
参考资料：1. 《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004
2． 《工业炉砌筑工程质量验收规范》 GB50309-2007
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】卡鲁金热风炉砌筑质量标准 施工技术
卡鲁金热风炉是近几年冶金行业推广装备的较先进炉型，具有风温高、节能、高效等特点，由中国十七冶集团炉窑工程技术公司施工的九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程采用了卡鲁金热风炉砌筑技术，施工后设计性能指标稳定，效果良好。
1、 工程概况：
九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程卡鲁金热风炉炉高 45550mm，炉身直径Φ7708mm，燃烧器直径及高度Φ7708/17500mm，人孔4个，烟道出口2个，燃烧口1个，热风出口1个，冷风入口 1个，空气、煤气入口各1个，耐材总重约10233.829t。
2、卡鲁金热风炉砌筑技术特点
2.1卡鲁金热风炉砌筑工期短、任务量大，点多面广，设计采用新材料、新工艺多，施工场地紧凑，鉴于上述特点，本工程人员、设备机具投入量大、集中，在一定程度上使得工程建设的进展难度加大，但是，为了确保卡鲁金热风炉能如期实现联动试车，早日投产，发挥效益，本着统筹兼顾、合理分布的原则安排筑炉施工部署；此筑炉方法应用范围广，质量容易控制，施工进度快，成本降低效果良好。
3、卡鲁金热风炉砌筑技术应用范围
由于卡鲁金热风炉砌筑主要是炉内砌筑作业，在南方高温和北方低温极端天气时期只要做好炉内外防暑、保温措施基本可以做到全天候连续施工，措施费用投入较少，施工工艺成熟，所以在设计的1080 m3以上卡鲁金热风炉筑炉工程中可以广泛应用此项技术。
4、卡鲁金热风炉工作原理
卡鲁金热风炉通过炉顶燃烧器空气、煤气入口吹入空气、煤气，分别在炉顶燃烧室外侧空气、煤气环道内循环，空气、煤气通过环道内侧喷射孔进入燃烧室混合燃烧，产生高温高压热风，废气通过十九孔格子砖被吸收热量后排到烟道进行余热回收，最后排放到大气中；大气空气经轴流风机送入底部冷风入口，再经十九孔格子砖加热与上部燃烧室高温高压热空气混合通过热风出口送高炉进行冶炼。
5、材料、施工机具及劳动力
5.1材料：安耐克成套供应的燃烧器组合砖和配套耐材。
5.2施工机具：
1、 9m3空压机1台,2、6m3气包1台, 3、HPZX-5喷涂机2台, 4、JT-350强制式搅拌机2台, 5、H=45m铁塔4座 ,6、1.5m3空压机2台, 7、2.5t汽车3辆,8、VJZ-200灰浆搅拌机8台,9、QZJ-650砌砖机1台,10、小型切砖机4台,11、手提式切割机3台, 12、砂轮切割机2台, 13、2T卷扬机8台,14、1T卷扬机3台, 15、风动捣固锤8只, 16、交流电焊机3台,17、7节高压水泵2台,18、电锯2台,19、电刨2台, 20、Φ600合金刚刀片35片，21、5T手拉葫芦6只,22、Φ50振动棒8根, 23、振动器 3台,24、平板振动夯2台, 25、3kw 36V变压器6台,26、乙炔氧气瓶3套,27、手提磨光机 8台,28、运砖辊道60m,29、对讲机4台,30、吸尘器1台,31、经纬仪1台 , 32、水准仪1台，33、磅杆1台,34、筑炉工110人。
6、主要工艺流程
7、 筑炉要点
7.1热风炉砌筑前应具备的条件：
7.1.1主要控制线和标高符合设计要求及施工规范要求。见下图：
7.1.2炉内防雨措施已完善。
7.1.3所有孔洞等在筑炉前已施工完。
7.2热风炉上料平台搭设见下图：
7.3热风炉炉底施工
7.3.1炉底施工前，首先用水准仪把炉底的砌筑标高线投到炉壳上，并相应做好标记，便于施工时保证炉底的标高。
7.3.2炉底有一层厚544mm耐热砼，施工时，砼应按生产厂家的配合比和施工说明书，采用强制式搅拌的搅拌，浇注时，采用插入式振动器振捣，振捣一定要密实，密实的标志，砼不在下沉，表面至平坦，泛浆现象。
7.4炉墙砌筑
待炉底耐热砼强度上来后，可根据炉墙耐火砖砌筑控制半径R=3854mm，放出控制半径线，后在需要砌砖的地用FN-130浇注料找平，然后方可砌筑。
7.4.1拱顶采用组合砖砌筑，具体参照生产厂家的予砌图进行砌筑。
7.4.2拱顶组合砖砌筑前，拱脚处水平标高面一定要找平，并控制在同一个水平标高面上，且砌筑拱顶砖时，要根据炉子的中心线层层控制砌筑半径，每砌筑5层要找平一次，保证每层砖砌筑在同一个水平面上，若不在，要及时处理，处理好后方可继续砌筑。
7.4.3热风炉墙体砌筑时，要错缝砌筑，不允许在同一处合门，合门
不能多于2 处，合门砖大小不得小于原来的1/2。
7.4.4对人孔，烟道出口，燃烧口，热风出口等各洞口砌筑，可参照各生产厂家的组合砖预砌详图加以砌筑，但砌筑前，木工必须提前放好各洞口下口水平控制线和中心半径控制线。见下图：
7.5热风炉19孔格子砖（217层，孔距74.5×43）采用了三孔子母扣结构，砌筑炉箅子上第一层格子砖前严格验收安装炉箅子上表面平整度、按设计要求在十字线上预摆第一层格子砖，检查砖格孔四周半格孔与下部炉箅子格孔能否对上，符合要求再摆外其他格子砖，单数层与偶数层按设计要求分别为A方式和B方式布置砌筑，任意按热风炉十字中线一条线为基准砌筑每一层格子砖，上层三块格子砖凸槽扣与下层一块格子砖凹槽扣相扣吻合，同一层格子砖必须是同一公差色标的砖，以此控制每层格子砖平整度，也便于上下层格子砖三孔子母扣能相扣吻合，从而保证了砌体的整体性、稳定性。
7.6热风炉顶部采用了顶燃式燃烧器结构，设计为组合砖砌筑，具体砌筑按以下要点施工：
7.6.1.燃烧器喷涂（直段、球顶、预燃室50㎜厚，锥段80㎜厚）前，自炉顶吊挂中心线并校核至符合要求，喷涂严格按半径轮杆检查半径。热风出口等各孔支设中心杆，以各孔中心线标高确定下部大墙顶标高。
7.6.2燃烧器底部▽28.265m开始砌筑，视情况用FN-130耐火浇注料找平，空（煤）入口下部迷宫砖托同样处理，以确保各孔组合砖与大墙合层。各段砌体严格按图半径尺寸用半径轮杆检查、砌筑。锥段、球顶砌筑至倾斜段时，应用┓形钩挂住下层已砌筑的砖缝处，然后砌筑上层砖。预燃室空、煤环形通道砌筑时，应随砌随清扫，顶部跨顶砖应及时砌筑，以便砌筑上部砌体和清扫。燃烧器直段大墙与热风炉直段大墙顶部之间、喉口与上部迷宫之间按图尺寸留设膨胀缝，填塞陶瓷纤维毯。
8、质量控制
8.1热风炉砌筑
8.1.1砖缝轻质砖3mm
重质砖2mm
8.1.2半径 ±15mm
8.2泥浆饱满度
8.2.1热风炉 90%
8.3喷涂层厚度+10，-5
9．安全措施
9.1必须贯彻“谁施工谁负责安全”“管理施工应管理安全”的原则和安全生产岗位责任制，贯彻执行“安全第一、预防为主”，做到“三不伤害”。
9.2进入现场必须戴安全帽及其它防護用品，专业工各种持证上岗。
9.3现场要做到防火、防雨措施，施工区域的空洞、坑应加以加盖保护，行走的爬梯、安全走道必须设有围栏、安全网等防护措施，所有电器要有接地接零装置
9.4现场临时用电应按统一架设及维护，夜间照明等各种设施需设箱，未经许可，不准从事非本工种专业的操作。进入现场的设备机具必须试运转正常后方可使用，施工过程中定期检查其安全隐患。
9.5不得攀登脚手架、井架、围栏等，垂直运输应有专人专机操作，运输信号要准确统一。严禁上班前喝酒，工作时不打闹、开玩笑。高空作业要系挂合格的安全带。操作平台不许有翘头板等隐患。上班时，要严加控制开关，下班时要随时切断电源。
10．效益分析
在类似热风炉筑炉工艺上往往是在热风炉安装完毕才开始筑炉，总工期约6个月，经过对筑炉工艺改进，通过九江钢厂1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程等项目实际运用，筑炉总工期控制在5个月，工期缩短了1个月，人工费降低了429000元，筑炉质量达到了设计、规范要求。
11. 结束语
卡鲁金热风炉砌筑技术是在充分理解掌握设计、规范等条件下，按工程总体进度要求，在满足质量、安全的情况下，在施工过程中消化吸收了国内外一些较为先进的施工方法，1#、2#1780m3高炉工程、1080 m3高炉工程、江阴3200 m3高炉工程等项目卡鲁金热风炉筑炉采用此技术，投产后的质量获得了业主、冶金质量监督站和监理好评，取得了较好的经济和社会效益。
参考资料：1. 《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004
2． 《工业炉砌筑工程质量验收规范》 GB50309-2007
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。