一种炉体浇注料快速施工方法与流程

本发明属于冶金工艺技术领域，具体地说，涉及一种炉体浇注料快速施工方法。

背景技术：

随着耐火材料技术进步，工业炉窑使用的耐火浇注料占比越来越高，例如加热炉耐火浇注料的使用占到全部内衬材料的70％以上，因此浇注料施工质量和工期直接关系到工业炉窑施工整体质量和工期。以下以加热炉现有施工方法进行简要说明：

(1)过去加热炉原有耐火内衬拆除，考虑到炉体钢结构的影响，一般采用人工破拆，难度大、时间长、劳动强度大，耗用壮工多，作业环境极其恶劣；

(2)加热炉现场搅拌好的浇注料，一般采用小桶或编织袋装料往作业点人工传送。每桶或每袋料10kg左右，作业人员排成一字长龙，从搅拌站到作业点接力传送。这样的工作方式不仅作业效率低下，人工成本高，同时传送的过程中浆料时常会损失，进而对浇注体整体质量产生一定的影响；

(3)浇注模板支设，一般采用在炉内搭设满堂脚手架，作为炉墙及炉顶模板的支撑刚架。但是会使得炉内基本无作业空间和通道，导致炉底砌筑、炉筋管包扎浇注必须先完成，或者在脚手架拆除清理后实施，不能交叉施工，工期难以缩短，同时需要大量的脚手架专业人员进行安装拆除，从而增加了人工成本，并且炉内安装拆除脚手架及模板时，因作业空间和物料进出通道的受限，安全隐患大。

中国专利公告号：cn104848693b；公告日：2017年02月22日，公开了一种于加热炉内衬层的快速施工方法，属于冶金生产设计制造技术领域。提供一种施工成本低，在炉墙浇筑施工完成后，又能同时对炉顶和炉底进行交叉施工的用于加热炉内衬层的快速施工方法。所述的快速施工方法包括以下步骤，利用加热炉水梁和立柱作为支撑骨架，以该支撑骨架为基础，先采用脚手架管在加热炉四周架设三角衍架，在支撑骨架上部架设满堂支架；然后将炉墙内衬层浇筑模板和炉顶内衬层浇筑模板分别固定到三角衍架和满堂支架上；接着进行炉墙耐火内衬层的浇筑和养护；随后拆除三角衍架，接着同时进行炉顶耐火内衬层的浇筑和炉底耐火砖层的砌筑；最后拆除全部脚手架管和模板，并浇筑修补位于炉底耐火砖层上的脚手眼孔进行。但是该发明的不足之处在于：虽然该发明能够在炉墙浇筑施工完成后，同时对炉顶和炉底进行交叉施工，但是该发明并不能同时对炉顶、炉墙和炉底进行施工，一定程度上降低了工作效率，同时该浇筑模板需要通过三角衍架和满堂支架进行固定，不仅缩小了炉内的工作空间，也增加了投入成本，不利于长期使用。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有炉体浇注料施工存在的工期时间久、工作空间小，进而工作效率低的问题，本发明提供一种炉体浇注料快速施工方法。本发明中炉体原有耐火材料内衬采用机械化拆除方式，炉顶和炉墙的浇注能够与炉底、炉筋管同时进行施工，从而缩短了浇注工期，提高了工作效率，同时炉顶浇注模板和炉墙浇注模板所使用的部件大多均能够回收重复利用，从而降低了投入成本。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种炉体浇注料快速施工方法，所述施工方法具体如下：

s1、机械化拆除炉体原有耐火材料内衬；

s2、砌筑炉墙绝热层和耐火砖，支设炉墙浇注模板，通过输送设备，将浇注料从搅拌点输送至作业处，浇注完成、养生结束后，拆除所述炉墙浇注模板；

s3、支设所述炉顶浇注模板，将浇注料从搅拌点输送至作业处，浇注完成、养生结束后，拆除所述炉顶浇注模板；

s4、将所述浇注模板在炉顶和炉墙内留下的孔洞进行封堵，具体为：所述孔洞位于炉顶时，在所述孔洞内部的中央放置纤维毯，两端填充密实可塑料，同时在所述孔洞的上方覆盖粘土砖；所述孔洞位于炉墙时，在所述孔洞靠近炉墙侧的内部填充密实可塑料，其余部分均由纤维毯进行填充。

更进一步地，所述步骤s2中砌筑炉墙绝热层和耐火砖之前，还包括：将螺帽a焊接在炉墙钢板上，同时安装螺杆。

更进一步地，所述螺杆的外端安装有套管，便于所述螺杆的拆除。

更进一步地，所述套管高度具体如下：

当所述套管位于炉顶时，所述套管的高度不低于加热炉炉顶浇注料高度，同时也不高于加热炉炉顶高度；

当所述套管位于炉墙时，所述套管的长度小于螺杆的长度，范围为：50mm～80mm。

更进一步地，所述炉顶和炉墙内部均包括锚固砖，所述锚固砖安装在螺杆的一侧，同时所述螺杆的两端均安装有蝴蝶扣a。

更进一步地，所述步骤s2中的炉墙浇注模板包括木方和钢管，所述木方的一侧安装钢管，另一侧安装有模板，其中所述模板平行并紧贴木方。

更进一步地，所述s3中的炉顶浇注模板包括模板、胀缝板和吊挂梁，所述吊挂梁安装在锚固砖的上端，所述锚固砖的中端安装胀缝板、下端安装模板。

更进一步地，所述步骤s4中的纤维毯使用之前，还包括：所述纤维毯与高温胶泥进行混合。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的炉体浇注料快速施工方法先采用机械化设备拆除炉体原有耐火材料内衬，完成炉墙绝热层和耐火砖砌筑后支设炉墙浇注模板，并将浇注料从搅拌点输送至作业处，完成炉墙浇注施工，之后将之后将支设炉顶浇注模板进行浇注，最后将炉顶和炉墙内留下的孔洞进行封堵，其中炉顶和炉墙的浇注可以对炉底、炉筋管砌筑施工，从而缩短了施工工期，提高了工作效率，同时炉顶浇注模板和炉墙浇注模板均能够回收重复利用，从而降低了投入成本；

(2)本发明的炉顶和炉墙浇注模板均通过螺杆进行受力传递，结构简单、操作简便、稳定可靠，从而减少了加热炉内部的工作部件，扩大了加热炉内部的工作空间；

(3)本发明的炉顶浇注模板包括胀缝板，采用紧固在吊挂梁上的夹紧器固定住，从而可以使得炉顶浇注的过程中不再需要错开浇注，进而实现成片式地连续浇注，提高浇注施工效率；

(4)本发明的炉顶浇注模板包括螺杆、模板、钢管a和钢管b等，其中钢管a设置在蝴蝶扣的上端，且通过蝴蝶扣进行固定，而钢管b设置在吊挂梁的上端，通过螺杆连接，结构简单、型式轻巧且牢固，从而在浇注施工时，浇注模板不易发生变形，进而浇注料浆不易流失，同时还可以保证加热炉炉顶的致密性和整体性，以及炉顶下表面的平直度；

(5)本发明的炉墙浇注模板包括包括螺杆、模板、钢管钢板和木方等，其中炉墙钢板上安装有螺帽a作为受力点，螺杆、钢管、木方通过蝴蝶扣a、螺帽b连接，增强了模板、钢管和木方三者之间的连接，从而增强了各部件之间的连接，进而在加热炉炉墙浇注施工的过程中提高了浇注质量；

(6)本发明的螺杆外端安装有套管，且当套管位于炉顶时，套管高度不低于加热炉炉顶浇注料高度，但也不高于加热炉炉顶高度，当套管位于炉墙时，套管的长度小于螺杆的长度，具体范围为：50mm～80mm，这是为了能够方便后期浇注料浇注完成后，螺杆的拆除能够更加便捷，从而实现螺杆的回收再次重复利用，减少投入成本；

(7)本发明的纤维毯在使用的过程中需要与高温胶泥进行充分地混合，这是为了能够进一步地优化纤维毯自身的密封性，从而保证加热炉内炉顶和炉墙中的孔洞在封堵过程中的紧密性；

(8)本发明在炉墙和炉顶浇注施工时，由于炉内空旷，可以同时对炉底和炉筋管耐火材料内衬进行砌筑施工，从而大大缩短了施工总工期，降低了施工成本。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明的炉顶浇注模板结构示意图；

图3为本发明的炉墙浇注模板结构示意图。

图中：1、螺杆；2、蝴蝶扣a；3、螺帽a；4、螺帽b；5、锚固砖；6、蝴蝶扣b；7、钢管a；8、钢管b；9、浇注料；10、模板；11、绝热层；12、炉墙钢板；13、锚固钩a；14、夹紧器；15、胀缝板；16、木方；17、吊挂梁；18、耐火砖；19、锚固钩b。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件所必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

参考图1，本实施例提供了一种炉体浇注料快速施工方法，其中施工方法具体如下：

步骤s1：拆除炉体内部原有耐火材料内衬：通过大型挖掘机进入加热炉的炉体内部，对原有耐火材料内衬进行破坏性拆除。即安装人员先将炉顶设备及钢结构、炉内筋管全部进行拆除，使得加热炉的炉体内部形成开放式的作业空间，再将挖掘机吊入至加热炉的炉体内部进行破坏性的拆除，同时拆除下来的材料，无论是否可以回收重复利用，均需运到加热炉的炉体外部，进而分类处理。

步骤s2、砌筑炉墙绝热层和耐火砖，支设炉墙浇注模板，通过输送设备，将浇注料从搅拌点输送至作业处，浇注完成、养生结束后，拆除所述炉墙浇注模板：通过输送设备，将浇注料从搅拌点输送至作业处，其中输送设备的管线走向方向与炉窑的走向方向相同，同时输送设备采用电力作为动力源。通过采用机械化输送浇注料，可以更加高效、快捷地完成炉体浇注料的浇注任务，同时还能够大幅度地缩短工期，减少劳动用工，并且在管道输送的过程中，还可以减少浇注料中浆料的损失，提高浇注质量。

参考图3，在本实施例中，具体地讲，炉墙浇注模板为：

炉墙浇注模板主要应用于加热炉的炉墙浇注。螺杆1安装在事先焊接在炉墙钢板12上的螺帽内，锚固砖5通过锚固钩b19与炉墙钢板12连接，在本实施例中，具体地讲，靠炉墙钢板12依次砌筑有绝热层11和耐火砖18，并且该耐火砖18与模板10之间填充密实浇注料9。同时在模板10的外侧还安装有木方16，用于增强模板10的强度和刚性，更进一步地讲，木方16、钢管a7、蝴蝶扣a2和螺帽b4紧密、可靠连接。

为了保证螺杆1在固定炉墙浇注模板时，不会轻易折损，螺杆1的直径具有一定的取值范围，其中取值范围为：10mm～16mm，在本实施例中，具体地讲，螺杆1的直径选择为14mm，从而螺杆1在使用的过程中不仅可以回收重复利用，同时也不会阻碍模板的正常浇注工作。而螺杆1的实际长度则是根据图纸尺寸的大小进行具体地调节。

在螺杆1的两端还设置有与其相配套使用的螺帽a3和螺帽b4，这是为了保证螺杆1在使用过程中的稳定性，只有螺a3与螺杆1之间相互配合紧密，螺杆1才能够保持相对地稳定。更进一步地讲，在本实施例中，螺帽a3与炉墙钢板12之间固定连接，也就是说，螺帽a3焊接在炉墙钢板12上，并且安装配套相对应的螺杆1，从而焊接在炉墙钢板12上的螺帽a3可以作为炉墙浇注模板的定位点和受力点。

为了保证炉墙浇注模板整体的稳定性与牢固性，螺帽a3与螺杆1的数目均不止为一个，同时位于同侧边的相邻两个螺帽a3之间也存在有一定的间距，其中间距范围为：450mm～550mm，在本实施例中，具体地讲，螺杆1的数目为2000个，与其相配套使用的螺帽a3的数目为6000个，而位于同侧边的相邻两个螺a3之间的间距选择545mm，从而不仅可以保证相邻两个配套的螺帽a3和螺杆1彼此之间的工作不会相互受到影响，还可以实现本炉墙浇注模板的长期正常使用。

在本实施例中，具体地讲，作为炉墙浇注模板的主要固定装置，其中螺帽和炉墙钢管12均可回收重复利用，且材料总量不足常规支撑系统的四分之一，同时材料的损耗以及使用的费用都相对较低。

为了能够方便后期浇注料浇注完成后，螺杆1的拆除能够更加便捷，在螺杆1的外端安装有套管，同时套管的长度小于螺杆1的长度，其中的范围为：50mm～80mm，在本实施例中，具体地讲，套管的长度比螺杆1的长度小55mm，从而套管靠近木方16的一端与木方16相切，或是直接贯穿木方16，为了保证套管能够便于螺杆1拆除的同时，还不阻碍炉墙钢管12与蝴蝶扣2之间的连接，从而本炉墙浇注模板结构新颖、简洁，同时还易于操作，而且投入成本低，人工消耗相对较少。

步骤s3：支设所述炉顶浇注模板，将浇注料从搅拌点输送至作业处，浇注完成、养生结束后，拆除所述炉顶浇注模板。

参考图2，在本实施例中，具体地讲，炉顶浇注模板为：

炉顶浇注模板主要应用于加热炉的炉顶浇注，在加热炉的炉顶耐火材料内衬中具有锚固砖5和浇注料9，在锚固砖5的上端通过锚固钩b19吊挂在吊挂梁17的下方，通过利用吊挂梁17作为炉顶浇注模板吊挂系统中的支撑结构，可避免重新设计、制作炉顶浇注模板吊挂系统中的支撑结构，从而可以避免重新设计、制作以及安装支撑系统。

根据加热炉炉顶施工图纸以及锚固砖5的下表面标高，可以定位炉顶浇注模板的高度，其中，调整后的炉顶浇注模板的上表面与锚固砖5之间的间隙为：2mm～5mm，在本实施例中，具体地讲，由于锚固砖长度尺寸的误差在1mm左右，故调整后的炉顶浇注模板的上表面与锚固砖5之间的间隙选择3mm，同时，螺杆1安装在炉顶浇注模板中，具体地讲，在本实施例中，各个相邻的两个锚固砖5之间均安装有螺杆1，且每两个螺杆1在纵向方向上存在有间距，该间距一般为2列锚固砖5之间的距离，同时螺杆1的两端还均安装了蝴蝶扣a2和蝴蝶扣b6，将螺杆1进行固定，同时螺杆1的外端安装有套管，从而一方面可以防止螺杆1的松动，另一方面方便了螺杆1的后期拆除。

钢管作为加热炉炉顶吊挂系统中支撑结构的受力件，架在吊挂梁17的上端，具体地讲，在本实施例中，钢管分为两种，分别为：钢管a7和钢管b8，其中钢管a7设置在蝴蝶扣2的上端，且每个蝴蝶扣2均固定两根钢管a7，钢管b8设置在吊挂梁17的上端，同时钢管a7和钢管b8两者相对交叉，也可以平行设置，该炉顶浇注模板通过采用蝴蝶扣2、钢管加螺杆1的支护结构，在浇注料浇注时，浇注模板不易发生变形，同时浇注料浆不易发生流失，并且还可以保证加热炉炉顶的致密性和整体性，以及炉顶下表面的平直度。

在本实施例提供的一种炉顶浇注模板中，模板10、螺杆1、螺帽、钢管均可回收重复利用，同时材料的总重量不到常规模板支护结构的四分之一，并且材料的损耗以及使用的费用均普遍较低。

根据图纸要求，在锚固砖5的中间设置了胀缝板15，在胀缝板15的上端安装了夹紧器14，在本实施例中，具体地讲，夹紧器14选择钢板材料，同时其中夹紧器14主要用于固定胀缝板15，通过炉顶浇注模板的吊挂系统固定胀缝板15，可以实现浇注模板的连续浇注，还可以提高质量，在本实施例中，具体地讲，胀缝板15通过夹紧器14进行固定，可以使得炉顶浇注不再需要错开浇注，从而可以实现成片式地连续浇注，进而提高浇注模板的浇注效率。

步骤s4：加热炉内部的孔洞大多为施工过程中产生的施工用孔洞，其中施工孔洞必须进行封堵，如果封堵不严实，加热炉生产后将会有炉气外溢，造成跑火等现象，严重威胁炉外设备及人身安全。其中，由于孔洞在加热炉内部的位置并不固定，从而孔洞的封堵方式也是不相同的，具体过程为：

当孔洞位于加热炉炉顶内时，由于加热炉炉顶内孔洞的形状以及大小并不唯一，可能为圆柱体，也可能为长方体，甚至可能为不规则的圆体，从而此处的孔洞需要封堵的形状也就不唯一，在本实施例中，具体地讲，加热炉炉顶内孔洞的形状以及大小为一种规则的圆柱体，也就是说，在本实施例中，需要封堵的孔洞形状为一种规则的圆柱体。

在本实施例中，具体地讲，在孔洞的上端放置粘土砖，其中粘土砖与需要封堵的孔洞呈t型结构分布，这是为了保证在粘土砖与孔洞的接触处，粘土砖的截面积不能小于孔洞的截面积，进而能够更进一步地保证加热炉孔洞封堵的紧密性。

更进一步地讲，在孔洞的内部上端和下端均放置可塑料，该可塑料为筛分后的细粒可塑料，这是为了便于填充施工，此处的“可塑料”为不定型耐火材料的一种，由70％～80％的粒状物料和粉状物料加10％～25％的可塑性黏土等结合剂及适量增塑剂配制而成的耐火材料，其中该材料全称为可塑捣打料，可简称为“可塑料”或“捣打料”。同时在孔洞的内部中端还放置有高温胶泥处理过的纤维毯，该纤维毯采用高纯高铝纤维毯，这是由于高纯高铝纤维毯相对普通纤维毯来说，能够达到更强的绝热效果，在本实施例中，具体地讲，其中纤维毯在孔洞的内部中端的长度为孔洞的内部整体长度的1/2～3/4，此处纤维毯在孔洞的内部中端的长度为孔洞的内部整体长度的13/20，这是为了保证可塑料和纤维毯之间的紧密配合能够得到最大的体现。

当孔洞位于加热炉炉墙内时，由于加热炉炉墙内孔洞的形状以及大小并不唯一，可能为圆柱体，也可能为长方体，甚至可能为不规则的圆体，从而此处的孔洞需要封堵的形状也就不唯一，在本实施例中，具体地讲，加热炉炉墙内孔洞的形状以及大小为一种规则的圆柱体，也就是说，在本实施例中，需要封堵的孔洞形状为一种规则的长方体。

在本实施例中，具体地讲，孔洞内靠近炉膛侧的一端放置可塑料，该可塑料为筛分后的细粒可塑料，这是为了便于填充施工，此处的“可塑料”为不定型耐火材料的一种，由70％～80％的粒状物料和粉状物料加10％～25％的可塑性黏土等结合剂及适量增塑剂配制而成的耐火材料，其中该材料全称为可塑捣打料，可简称为“可塑料”或“捣打料”。

在靠近炉墙钢板侧填充高温胶泥处理过的纤维毯，该纤维毯采用高纯高铝纤维毯，这是由于高纯高铝纤维毯相对普通纤维毯来说，能够达到更强的绝热效果，其中纤维毯在孔洞内部的长度为孔洞的内部整体长度的1/2～3/4，此处纤维毯在孔洞内部的长度为孔洞的内部整体长度的7/10，也就是说，孔洞的内部整体长度的3/10由可塑料进行填充，这样不仅易于加热炉的内部施工，同时加热炉内部孔洞的封堵也更加易于操作，进而减少了工作工期，提高了工作效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。