54室炭素阳极焙烧炉施工组织设计

54 室敞开式阳极焙烧炉砌筑工程 施 工 组 织 设 计 中国 *矿 *冶集团公司 二一一年一月二十八日 目 录 1、工程概况 焙烧炉的主要作用是将高压成型后的各种炭制品在隔绝空气的条件下，按规定的焙烧温度进行间接加热，以提高炭素制品的机械强度，导电性和耐高温性能。 云南源鑫炭素有限公司五十四室阳极焙烧炉是根据法国彼施涅铝业公司设计，结合国内多年对该炉型的使用而进行改进所设计的炉型。 该炉型的主要特点： 1）火道墙底部设铝钒土滑动层，端墙、隔热墙胀缝处均设陶瓷纤维纸滑动层； 2）中间火道竖缝无灰浆，便於料箱内挥发物进入火道燃烧。 3）炉底采用干砌。 4）连道烟道设钢外壳。 5）隔热墙按不同材质，竖直方向分层，不同材质间无灰浆，整个侧墙用金属拉杆与砼炉壳连接成一体。 6）隔热墙与炉壳间间隙采用轻质保温浇注料。 7）环形烟道直径小，采用外保温。 8）耐火材料种类较多，且对耐火材料的要求较严格和特殊。 焙烧炉的砌筑工程由炉底板、炉侧墙，炉横墙、火道墙、炉顶及连通火道、环形烟道等七个分项工程组成。 阳极焙烧炉的主要结构尺寸根据所生产的炭块尺寸不同而不同，其设计依据是炭块尺寸、堆放方式、填 充焦保护层厚度等。施工过程中主控尺寸有：焙烧炉壳内尺寸、焙烧炉炉底标高 、焙烧炉炉顶标高、相邻焙烧室中心距、两行焙烧室纵向中心距 料箱尺寸、一个焙烧室内料箱个数 、一个焙烧室内火道墙道数 道、火道墙尺寸、相邻火道中心距、炉端墙尺寸、相邻炉端墙中心距、四周隔热墙厚度等。 2、焙烧炉筑炉开工须具备条件 1）焙烧车间厂房建成具有防雨、雪的功能。 2）炉体砼结构及钢结构均已完成并经检查符合设计要求。 3）厂房内的工事天车（或工事天车）安装完毕，并能投入使用。 4）炉体主要部位的预砌筑完毕，各种材料尺寸、 规格均符合设计要求。 5）炉体中心、标高均已定位，测设完毕并经复核无误。 6）炉底槽形板安装完毕并经检测合格。 7）筑炉用的耐火材料已基本到齐后，并做好砖的分类、分选工作。 3、平面布置及施工部署 因工程所需材料数量庞大，型号多且须防雨防潮，现场堆放场地有限，故需设立临时耐火材料堆放点，须考虑材料的二次运输，现场炭块库作为临时堆放点，若不够根据现场实际情况定。 具体见施工总平面布置图（附图一）。 焙烧炉砌筑程序 选砖、预砌筑 炉顶浇注料件安装 浇注料找平 测量放线 炉底板六层砌筑 测 量 放 线 连通烟道钢构件制作 连通烟道钢构件安装 连通烟道砖 内衬砌筑 侧 墙 砌 筑 测 量 放 线 火道墙砌筑 横 墙 砌 筑 料箱底板砖砌筑 炉顶浇注料件预制 环形钢烟管制作 环形钢烟管安装 钢烟管保温 炉顶浇注料钢 框架制作 各分部工程砌筑要求另编详细的技术交底书 3、施工作业方式： a、焙烧炉的砌筑采用左、右炉室平行流水作业。 b、砌筑与进砖采用白班砌筑，晚班进砖的流水方式。 4、施工方法 1、耐火材料的分类，分选及予砌筑：由于焙烧用的耐火材料量很大，种类多，故应注意在各类耐火材料和耐火制品运抵现场后，应按不同类别、不同型号、不同公差分别堆放，并标入明显的标志。 根据设计院的技术要求，对所有的砖要进行预选，不合格砖不得使用，砌筑前应对横墙、火道墙进行预砌筑并做技术记录，以便正式砌筑时进行调整达到设计要 求。 2、测量放线： 纵横中心线的设置 整个炉室的纵横中心线均用经纬仪投设在四周的砼墙壁上或其它不会产生移动的点上，其余各炉室中心线均由纵横中心线控制点引出投在砼墙或炉墙上，并随着炉墙高度的上升逐渐将炉室中心线向上引伸。 标高控制 基准标高控制点用水准仪投设在炉室四周砼墙壁上或厂房柱上。并在炉底浇注料层找平完后，全面检查一次控制标高。然后在炉底砌完后，又检测一次标高。其余炉墙（侧墙、横墙及火道墙）每砌 10 层砖测一次标高并树立固定皮数杆边砌边检测砌筑标高，严格控制实际砌筑标高不超过设计要求 。皮数杆设置见（附图二） 平面放线 平面放线全炉砌筑过程中共进行三次，第一次是在土建交接工作面，用浇注料找平完后，在浇注料面上放出侧墙砌筑线及炉底第六层砌筑尺寸 ,第二次是在炉底六层轻质保温砖砌完后在其上按弹出侧墙砌筑线，第三次在炉底六层表面上放出炉室横墙、火道墙砌筑尺寸。 3、砌筑时间安排 根据工期要求，砌筑时间安排在白天，即白天砌筑，晚上进砖的流水施工方法，这样的作业是避免砌筑和进砖在同一作业班内，减少吊车紧张运行，同时对安全生产也是有利的，在吊车使用上，白天安排吊耐火泥，补充部分砖种和搭设脚手 架等工作，晚上吊车进各种耐火砖和其它耐火材料。为确保工期，两台五十四室焙烧炉采用平行施工方式进行。 1）预砌筑： 预砌筑是在炉子正式砌筑前对炉体结构复杂和质量要求严格的重要部位选择有代表性的部分或全部进行试砌。 预砌筑的目的： a、检查耐火砖的外形尺寸是否满足砌体的质量要求； b、了解设计意图及耐火砖墙砌筑时的公差尺寸，以便调整； c、使施工人员了解炉体结构的特点和质量要求，熟悉操作方法，施工工具和材料的使用情况等。 d、检查耐火泥浆的砌筑性能和质量情况。 阳极焙烧炉对质量要求严格，为确保焙烧炉的砌筑质量， 应进行炉子的预砌，预砌部位及层次选择见附图 (三 )预筑筑示意图。 a)端墙：选择端部炉室一道，中间炉室一道，预砌长度为端墙全长。 b)火道墙：选择炉侧至炉纵向中心处的 4 道墙构成 3 个料箱。 c)端墙及火道墙均预筑第 1共计 15 层高 ,因为决定炉子标高的就在火道连通口以下结构层。 预砌场地：在焙烧车间端部作一 2 8m 的水泥砂浆地面 ,可选用炭块库内一地坪，要求地面平整。 在预砌工作的同时，应对端墙及火道墙所使用的异形砖进行外形尺寸偏差和外观质量情况的检查和分选，并作好详细记录，以便发现问题预先找到解决问题的 办法。 2）各分项工程施工方法 a、 炉底板砌筑 根据我公司所施工的多台同类炉型，目前国内炉底所采用的主要有两种方式：一种是用钢筋砼预制通风拱；另一种是耐火砖砌拱，上面用浇注料预制块满砌而成拱。两种方式其上部底板大同小异，现以贵阳铝镁设计院设计的第一种方式同类炉型进行施工说明。炉底板共分五个结构层次 ,由上到下依次为 :20 4 层硅藻土砖干铺层（共 260） 3 层轻质砖干铺层（共 195 粘土质砖底板层（ 80 料箱底板层（ 80其中第八层及料箱底板砖竖缝为打耐火泥砌筑。 炉底板施工时，浇注料找平层与第一层硅藻土砖可同时进行，也可先整体找平再砌筑。施工前，根据设计图纸及砖的实际厚度从最面层砖的层高弹线，再往下逐层弹线，并于底板弹出各伸缩缝线，根据砖实际长、宽进行。砌筑时，每分格块从四周向中间进行，而整体则从中间块向两边呈辐射式进行。每铺一层测量一次，弹线一次。料箱底板则于侧墙壁砌筑完成后施工，并用硬纸覆盖保护。 若先找平再砌筑可按如下方式进行： 此找平层是在钢筋砼通风拱上进行，目的是使筑炉标高一致炉体受力均匀，因此，找平前应将土建交付的通风拱顶标高复测一次，然后根据复测标高确 定各处找平厚度，冲筋 (或做巴巴 )。正式找平时，由于面积较大，可分几次施工完，若用浇注料找平，每一批料必须在 30 分钟内用完，并根据厂家施工说明进行养护。 炉底质量控制的关键为：砖层接触面严实、平稳；平整度；标高；伸缩缝留设；纤维毡填充；第八层和料箱底板的竖缝饱满度。 b、 侧墙 侧墙国内采用的也有两种常用方式：一种是五个结构层次 ,从炉室向炉壳依次为 :比重 质粘土砖 比重 质粘土砖 硅藻土砖 塑料薄膜层 浇注料层。另一种是六个结构层次 , 从炉室向炉壳依次为 :比重 质粘土砖 质粘 土砖 硅藻土砖 硅酸铝纤维板 浇注料层 ,各材质砖之间均为无灰浆 2 侧墙砌筑前先根据测量底板弹出炉墙壁线，于炉壳弹出层高线（每 5 皮砖一弹）并于每炉室四周立皮数杆，见附图（二）。 砌侧墙时应注意以下几点： （ 1）砌筑时要保证墙面的平整度和垂直度在设计要求之内，以使炉内空尺寸准确。 （ 2）墙每砌 5 皮砖高，就分别浇灌轻质浇注料和填侧墙胀缝内硅酸铝纤毡。在浇灌料前应在侧墙硅藻土砖背面放置塑料薄膜，以防侧墙硅藻土砖吸收浇注料水份。 （ 3）侧墙砌至蓝图设计高度，便开始留设锚固拉筋，锚固端应 根据图示尺寸先用墨线弹出，然后用冲击钻打眼，再将膨胀套管放入眼内，并装好挂勾和拉勾，在安装锚固件的地方，侧墙上应砌锚固砖。另外要注意的是锚固件仅侧部侧墙上有，端部侧墙上无锚固件。 （ 4）另外侧墙砌筑每隔一炉室宽度须留出横墙嵌入的凹口，为使凹口尺寸准确，制作木模具放在凹口内，并不断提升。 （ 5）侧墙砌筑时搭设双排脚手架，端部侧墙砌至一定高度后，按蓝图留出与连接火道墙的连接口来。 侧墙质量控制关键为：平整度、垂直度、灰浆饱满度、凹槽尺寸、伸缩缝留设、纤维毡填充等。 c、 横墙砌筑 横墙第一层底部不打灰，竖缝 2平缝 1质粘土砖用重质耐火泥砌筑。横墙于每料箱箱中部设 9下错层伸缩缝间水平灰缝为陶瓷纤维纸代替灰浆，便于生产过程中的微膨胀，消除应力。 横墙砌筑时要特别注意砖榫对齐，砌前先于底板及侧墙弹线、伸缩缝留设整齐、正确，缝内填料先贴后砌，凹槽尺寸卡模控制。 横墙控制的关键为：平整度、垂直度、凹槽尺寸、伸缩缝大小、灰浆饱满度、纤维毡填充等。 d、火道墙砌筑 火道墙在横墙砌完后才能施工，在砌筑之前应检查横墙凹口尺寸和垂直度，两条火道墙之间的中心间距第一层火道墙与炉底第六层砖之间，铺放一层 10铝矾土，火道墙砌筑时要注意如下几点。 （ 1）火道墙灰缝：卧缝为 1稀泥浆满砌； 竖缝：除第 1 和顶部两层以及外火道墙靠侧墙的一面墙完全用耐火泥满砌外，其它各层竖缝均为无浆砌筑，竖缝宽为 2 4此为确保立缝尺寸准确，也防止出现三角缝，在砌每块火道砖时，便在竖缝放入 （ 2）火道墙每层高度与横墙每层高度同步，不允许超过，故每皮砖要拉双线砌筑，火道两端的胀缝每砌一皮填纤维毡； （ 3）火道墙上的拉砖与火道砖同时砌筑，不允许砌完火道砖后再卡进或先砌筑拉砖，然后砌火道砖； （ 4）火道墙与 横墙连接的凹口两边的楔砖砌筑，应与火道墙的砌筑同时，如楔砖最后一块高于横墙顶部，可适当加工。 每条火道墙由二个筑炉工组成一组，一个一个炉室地进行。 每个炉室火道墙的砌筑顺序： （ A） 1# 27#火道砌至 2 层砖高停下； （ B） 1# 27#料箱砌底面砖（一层）； （ C） 1# 27#火道从 2 层砌至 14 层； （ D） 1# 27#料箱内搭架； （ E）其余程序即交替进行或流水作业。 火道墙控制的关键为：平整度、垂直度、凹槽尺寸、伸缩缝大小、灰浆饱满度、纤维毡填充等。 e、炉顶浇注件施工 炉顶施工前应全面测量一次横墙及火道 墙标高，以便炉顶件料安装进行调整。根据横墙和火道墙的布置状况，炉顶件分预制和现浇两种方法。炉顶件的角钢框架在制造时先要求将角钢进行调直，焊接时采取防变形措施，加工出来的框架其几何尺寸，对角线及变形均能不超过设计要求，框架内的钢筋按设计尺寸要求焊好，待浇灌时再开洞口。预制件制作前，应根据炉顶件的不同尺寸，制作相应的模具，模具要求光洁，并且在每制作一次后，在模具上刷脱模剂。炉顶件应有专门的预制场地和吊车。 预制炉顶件的安装顺序，先装火道墙炉顶件，再装横墙炉顶件，火道墙的炉顶件安装时，在火道墙上铺浓泥浆，以防止预 制件不平稳，并铺好硅酸铝纤维毡，横墙炉顶件就位时，先铺好其底面的硅酸纤维毡，再落座。炉顶件预制件全部安装完毕，最后开始安装观察孔盖和铸铁座，铸铁座安装时应座浆，观察孔可先期制作。 预制块模具见（附图四） f、连通火道施工 连通火道外壳为钢结构（钢板卷制而成），分别设置在 1#和 54#炉室和 27#和 28#炉室的端头，一种方式为内衬共三层（里层为绝热板，中间层为保温板，最外层为轻质浇注料），钢烟管及金属支撑架安装完毕，经检查合格后，即可进行内衬砌筑。烟管内衬砌筑和金属支撑架安装要同步进行。管道内衬砌筑前要干摆一次 ，找出块数和灰缝大小。每圈锁砖最后砌筑，锁砖一定要塞紧打进去不允许松动。管道内衬的上半园时要用拱胎，拱胎宽度为 250衬砌筑完后即勾缝，并填好膨胀缝内的纤缝毡（毯）。内衬全部砌完清扫干净就刷金结的油漆。另一种方式为全部浇注料。 若浇注料则为现浇和喷涂两种施工方式 ,据设计而定。 g、伸缩缝的留设 整个炉子施工过程中，包括底板、侧墙、横墙、端墙、连通火道、火道墙等均有伸缩缝。伸缩缝留设位置必须正确，大小符合蓝图要求，采用样板控制，缝内填料密实。根据已往施工经验，缝内填硅酸铝纤维毡在密实情况下比原设计用量多， 材料订货时须注意。 h、耐火砖的加工 耐火砖的加工一律采用机加工，对设计图上已明确的加工砖应提前按所需规格、数量加工好，对现场由于砖公差问题所出现的加工砖（指轻质砖）由砌筑人员按所需尺寸，准确画线交加工台集中加工。 i、焙烧炉的清扫： 清扫工作在各分项工程完成时进行，主要采用空压机配合其它清扫工具完成。 j、 架子工程 1 侧墙砌筑搭设双排脚手架； 2 横墙砌筑搭设双排脚手架； 3 火道墙砌筑采用金属架凳按 54 室配备，每一个炉室按 4 个料箱放置，分两种高度，一种为： ，一种为： ，宽度依据料箱尺寸而 定，每边与料箱间留 50距。 4 当砖砌至 15 层后，用天车吊入 架凳到料箱内，砌至 28 层时拿出 架凳，放进 架凳，当砌至 40 层将 架凳子上。 专用钢制脚手架见附图（五）。 K、耐火材料的运输 1、耐火砖运输：各砖库至阳极车间或炭块车间，采用汽车运输，两头装卸用叉车，焙烧炉耐火材料的垂直运输，利用厂房内配置的工事天车，所以要求在筑炉前，应将工事天车安装完毕。 2、耐火砖运至焙烧车间上砖场地后进行拆箱（耐火轻质砖可不拆）然后按上砧单分别堆码在吊砖箱内，用天 车吊运至各炉室两侧或中间的平台上，由配合工分送至各砌筑架上。 3、耐火泥浆的运输：由搅拌台（搅拌台搭设在车间端部）将拌制好的泥浆注在钢灰盆内（灰盆详附图（六）用天车吊运至车间炉子两侧的平台上，由配合工用小灰桶运送至砌筑人员使用点。 7、焙烧炉施工人员安排（每座炉）： a、施工管理人员：（ 18人） 施工员 2 人 质量员 2 人（专职） 技术员 1 人 配砖员 3 人（晚 2 人，白班 1 人） 安全员 2 人（白班 1 人，晚班 1 人） 保卫人员 1 人 测量员 3 人 材料员 2 人。 信号员 2 人（白班 1 人，晚班 1 人） b、施工人员（共 196人） 筑炉工： 108人 天车工： 4 人 切砖加工： 2 人 木工： 3 人 和灰工： 8 人 机动翻斗车司机： 2 人 泥浆运输： 18人 叉车司机： 2 人 耐火砖运输： 48 人 汽车司机： 8 人 架子工： 4 人 钳工： 2 人 电工： 1 人 另外长驻厂家材料员一人，异地转运人员视具体情况增加。 8、主要施工机具、器具计划 序号 名 称 单 位 数 量 备 注 1 和灰机 台 4 2 切砖机 台 2 3 磨砖机 台 1 4 2t 叉车 台 2 5 平板汽车 台 8 6 空压机 台 1 6 7 全站仪 台 1 7 经纬仪 台 1 8 水平仪 台 1 9 钢灰盆 个 30 10 铝合金靠尺 条 27 2000 80 40 11 木挂尺 条 27 1500 60 30 12 铁水平尺 条 30 L=600 13 桃形大铲 把 30 14 橡皮锤 把 400 15 竹梯 把 20 L=7000 16 钢卷尺 条 1 100m 17 钢卷尺 条 120 5m 18 皮数杆 条 112 19 塞尺 把 28 要 施 工 用 料 序号 材料名称 单位 数 量 用 途 备 注 1 角钢 250 5 m 5800 金属架櫈 2 钢板 =10 00 制作钢平台 3 钢板 =2 00 灰盒用 4 钢筋 12 m 9000 金属架橙用 5 松板 =50 0 金属架橙用 6 松枋 胎用 7 杉枋 (50504500) 数杆用 8 竹楼梯 5 6m 部 25 上下炉室 9 钢丝绳 4、 6、 8 m 各 30 吊装用 10 卸甲 副 10 吊装用 11 麻绳 m 100 12 电缆 2.5 m 200 施工用电 14 电线 m 800 施工用电 15 闸刀开关 30A 个 10 施工用电 16 电镀表 10A 个 1 施工用电 17 空气开关 600A 个 1 18 钢灰盆 个 20 19 小灰盆 个 36 9、现场照明 现场照明主要利用厂房内已安装好的照明设备，连通火道与环形烟道内采用 36用“ 36V、 100W”的灯泡。 10、质量保证措施 1）大力宣传和贯彻 量体系认证的必要性和重要性强化全体施工人员的质量意识，严格按 量保证模式程序进行施工全过程的质量管理。 2）筑炉设专职质检员，各施工班组设兼职质检员，共同对施工过程的质量检查和质量评定工作负责。 3）砌筑施工前，组织和安排筑炉施工人员进行技术培训和预砌筑工作以达到熟悉图纸、炉子结构、砌筑质量要求、主要施工方法及熟练操作等目的。 4）专职质检员应对每月所砌砌体进行质检，如实填写质检记录，砌筑与质检当事人双方在质检记录上签字认可。 未经质检员认证合格的砌体，应及时进行返工处理。 5）立奖优罚劣制度，按优质优价的原则，拉大优良品与合格品在分配上的差距，以激励施工人员争创优良品的积极性。 6）对不同品牌的耐火泥浆，应分别进行搅拌，并分别装在外观能区分的容器内，严禁混拌和混装。 7）为保护火道墙夹层内的拉结砖不被损坏，在施工时应随时注意，不把砖块和重物掉入夹层内。 8）控制炉墙标高、外形尺寸、胀缝宽度的措施。 用木制皮数杆。 9）砌体砌至一定高度，进行一 次全面质量检查，其定点检查段按如下划分： 一段设在第一层，第二段设在顶层。 一段设在第十二层（，第二段设在第二十五层（标高，第三段设在火道连通口处，第四段设在顶层。 在进行上述部位检查时应通知甲方质监人员共同参加，检查后，由测量和质检人员按检测记录分别做出质检评定表和测量成果表，交甲方质监人员及时签字认可，然后交施工技术人员存档。 10）焙烧炉的砌筑施工；质量检查、评定；以及耐火材料的运输、保管均按工业炉砌筑工程施工及验收规范（ 工业炉砌筑工 程质量检验评定标准（ 相关条款进行。 11）在筑炉工作开始前，土建专业应向筑炉专业办理工序交接手续，并提供测量检查资料。 12）耐火材料按型号分堆码放，挂牌标示，并防雨防潮。 13）砖加工一律采用机械加工。 14）耐火材料轻拿轻放，现场开箱，尽量减少损耗。 各分项质量目标如下表（分部工程验收一次合格率 100%，分项工程85%以上工程优良率）。 序号 分项工程名称 质量目标 备 注 1 炉底浇注料找平层 优 良 2 炉底保温层砌筑 优 良 3 侧墙砌筑 优 良 4 横墙砌筑 优 良 5 火道墙砌筑 优 良 6 连通火道内衬砌筑 优 良 7 炉顶件制作安装 优 良 8 环形烟道外部保温 合 格 安全保证措施 建立健全项目部安全保证体系（见安全保证体系图），项目部设专职安全员，各作业队设兼职安全员。项目部成立安全领导小组，项目经理担任组长，专职安全员为副组长，兼职安全员为组员，将安全工作层层落实下去。 强化安全意识，树立安全就是效益的观点，对所有职工进行安全知识教育，重点放在新业大、中专毕业及农民合同工 身上。划分施工区域，区域内设立警示标志牌，非施工人员严禁入内。 搞好“四口”、“五临边 ”安全防护，坚持使用安全“三件宝”。 施工用电线路应架设整齐，电线不得破皮漏电，线路过载及短路有保护；电气设备应有防雨措施，且按地安全可靠，漏电有保护。 内外脚手架应按规程和作业设计搭设，并特别注意检查架管及扣件完好，脚手板搭设部位是否牢固可靠，作业层应满铺竹架板，有护栏并挂安全网。 多功能天，吊车等现场起重设备安装完毕后，必须由专职安全员会同有关人员进行检查，确认其 安全装置灵活可靠，缆风绳规格、数量及安全、质量符合要求。 各种机械设备应专人操作，持证上岗，并且定期检查，严禁带病作业。 全体施工人员进场前必须进行安全教育。 进入施工现场人员，应采取个人安全措施，带好安全帽穿好工作鞋。 设立专职安全检查员，对现场安全