54 室敞開式陽極焙燒爐砌筑工程 施 工 組 織 設 計 中國 *礦 *冶集團公司 二一一年一月二十八日 目 錄 1、工程概況 焙燒爐的主要作用是將高壓成型后的各種炭制品在隔絕空氣的條件下，按規定的焙燒溫度進行間接加熱，以提高炭素制品的機械強度，導電性和耐高溫性能。 云南源鑫炭素有限公司五十四室陽極焙燒爐是根據法國彼施涅鋁業公司設計，結合國內多年對該爐型的使用而進行改進所設計的爐型。 該爐型的主要特點： 1）火道墻底部設鋁釩土滑動層，端墻、隔熱墻脹縫處均設陶瓷纖維紙滑動層； 2）中間火道豎縫無灰漿，便於料箱內揮發物進入火道燃燒。 3）爐底采用干砌。 4）連道煙道設鋼外殼。 5）隔熱墻按不同材質，豎直方向分層，不同材質間無灰漿，整個側墻用金屬拉桿與砼爐殼連接成一體。 6）隔熱墻與爐殼間間隙采用輕質保溫澆注料。 7）環形煙道直徑小，采用外保溫。 8）耐火材料種類較多，且對耐火材料的要求較嚴格和特殊。 焙燒爐的砌筑工程由爐底板、爐側墻，爐橫墻、火道墻、爐頂及連通火道、環形煙道等七個分項工程組成。 陽極焙燒爐的主要結構尺寸根據所生產的炭塊尺寸不同而不同，其設計依據是炭塊尺寸、堆放方式、填 充焦保護層厚度等。施工過程中主控尺寸有：焙燒爐殼內尺寸、焙燒爐爐底標高 、焙燒爐爐頂標高、相鄰焙燒室中心距、兩行焙燒室縱向中心距 料箱尺寸、一個焙燒室內料箱個數 、一個焙燒室內火道墻道數 道、火道墻尺寸、相鄰火道中心距、爐端墻尺寸、相鄰爐端墻中心距、四周隔熱墻厚度等。 2、焙燒爐筑爐開工須具備條件 1）焙燒車間廠房建成具有防雨、雪的功能。 2）爐體砼結構及鋼結構均已完成并經檢查符合設計要求。 3）廠房內的工事天車（或工事天車）安裝完畢，并能投入使用。 4）爐體主要部位的預砌筑完畢，各種材料尺寸、 規格均符合設計要求。 5）爐體中心、標高均已定位，測設完畢并經復核無誤。 6）爐底槽形板安裝完畢并經檢測合格。 7）筑爐用的耐火材料已基本到齊后，并做好磚的分類、分選工作。 3、平面布置及施工部署 因工程所需材料數量龐大，型號多且須防雨防潮，現場堆放場地有限，故需設立臨時耐火材料堆放點，須考慮材料的二次運輸，現場炭塊庫作為臨時堆放點，若不夠根據現場實際情況定。 具體見施工總平面布置圖（附圖一）。 焙燒爐砌筑程序 選磚、預砌筑 爐頂澆注料件安裝 澆注料找平 測量放線 爐底板六層砌筑 測 量 放 線 連通煙道鋼構件制作 連通煙道鋼構件安裝 連通煙道磚 內襯砌筑 側 墻 砌 筑 測 量 放 線 火道墻砌筑 橫 墻 砌 筑 料箱底板磚砌筑 爐頂澆注料件預制 環形鋼煙管制作 環形鋼煙管安裝 鋼煙管保溫 爐頂澆注料鋼 框架制作 各分部工程砌筑要求另編詳細的技術交底書 3、施工作業方式： a、焙燒爐的砌筑采用左、右爐室平行流水作業。 b、砌筑與進磚采用白班砌筑，晚班進磚的流水方式。 4、施工方法 1、耐火材料的分類，分選及予砌筑：由于焙燒用的耐火材料量很大，種類多，故應注意在各類耐火材料和耐火制品運抵現場后，應按不同類別、不同型號、不同公差分別堆放，并標入明顯的標志。 根據設計院的技術要求，對所有的磚要進行預選，不合格磚不得使用，砌筑前應對橫墻、火道墻進行預砌筑并做技術記錄，以便正式砌筑時進行調整達到設計要 求。 2、測量放線： 縱橫中心線的設置 整個爐室的縱橫中心線均用經緯儀投設在四周的砼墻壁上或其它不會產生移動的點上，其余各爐室中心線均由縱橫中心線控制點引出投在砼墻或爐墻上，并隨著爐墻高度的上升逐漸將爐室中心線向上引伸。 標高控制 基準標高控制點用水準儀投設在爐室四周砼墻壁上或廠房柱上。并在爐底澆注料層找平完后，全面檢查一次控制標高。然后在爐底砌完后，又檢測一次標高。其余爐墻（側墻、橫墻及火道墻）每砌 10 層磚測一次標高并樹立固定皮數桿邊砌邊檢測砌筑標高，嚴格控制實際砌筑標高不超過設計要求 。皮數桿設置見（附圖二） 平面放線 平面放線全爐砌筑過程中共進行三次，第一次是在土建交接工作面，用澆注料找平完后，在澆注料面上放出側墻砌筑線及爐底第六層砌筑尺寸 ,第二次是在爐底六層輕質保溫磚砌完后在其上按彈出側墻砌筑線，第三次在爐底六層表面上放出爐室橫墻、火道墻砌筑尺寸。 3、砌筑時間安排 根據工期要求，砌筑時間安排在白天，即白天砌筑，晚上進磚的流水施工方法，這樣的作業是避免砌筑和進磚在同一作業班內，減少吊車緊張運行，同時對安全生產也是有利的，在吊車使用上，白天安排吊耐火泥，補充部分磚種和搭設腳手 架等工作，晚上吊車進各種耐火磚和其它耐火材料。為確保工期，兩臺五十四室焙燒爐采用平行施工方式進行。 1）預砌筑： 預砌筑是在爐子正式砌筑前對爐體結構復雜和質量要求嚴格的重要部位選擇有代表性的部分或全部進行試砌。 預砌筑的目的： a、檢查耐火磚的外形尺寸是否滿足砌體的質量要求； b、了解設計意圖及耐火磚墻砌筑時的公差尺寸，以便調整； c、使施工人員了解爐體結構的特點和質量要求，熟悉操作方法，施工工具和材料的使用情況等。 d、檢查耐火泥漿的砌筑性能和質量情況。 陽極焙燒爐對質量要求嚴格，為確保焙燒爐的砌筑質量， 應進行爐子的預砌，預砌部位及層次選擇見附圖 (三 )預筑筑示意圖。 a)端墻：選擇端部爐室一道，中間爐室一道，預砌長度為端墻全長。 b)火道墻：選擇爐側至爐縱向中心處的 4 道墻構成 3 個料箱。 c)端墻及火道墻均預筑第 1共計 15 層高 ,因為決定爐子標高的就在火道連通口以下結構層。 預砌場地：在焙燒車間端部作一 2 8m 的水泥砂漿地面 ,可選用炭塊庫內一地坪，要求地面平整。 在預砌工作的同時，應對端墻及火道墻所使用的異形磚進行外形尺寸偏差和外觀質量情況的檢查和分選，并作好詳細記錄，以便發現問題預先找到解決問題的 辦法。 2）各分項工程施工方法 a、 爐底板砌筑 根據我公司所施工的多臺同類爐型，目前國內爐底所采用的主要有兩種方式：一種是用鋼筋砼預制通風拱；另一種是耐火磚砌拱，上面用澆注料預制塊滿砌而成拱。兩種方式其上部底板大同小異，現以貴陽鋁鎂設計院設計的第一種方式同類爐型進行施工說明。爐底板共分五個結構層次 ,由上到下依次為 :20 4 層硅藻土磚干鋪層（共 260） 3 層輕質磚干鋪層（共 195 粘土質磚底板層（ 80 料箱底板層（ 80其中第八層及料箱底板磚豎縫為打耐火泥砌筑。 爐底板施工時，澆注料找平層與第一層硅藻土磚可同時進行，也可先整體找平再砌筑。施工前，根據設計圖紙及磚的實際厚度從最面層磚的層高彈線，再往下逐層彈線，并于底板彈出各伸縮縫線，根據磚實際長、寬進行。砌筑時，每分格塊從四周向中間進行，而整體則從中間塊向兩邊呈輻射式進行。每鋪一層測量一次，彈線一次。料箱底板則于側墻壁砌筑完成后施工，并用硬紙覆蓋保護。 若先找平再砌筑可按如下方式進行： 此找平層是在鋼筋砼通風拱上進行，目的是使筑爐標高一致爐體受力均勻，因此，找平前應將土建交付的通風拱頂標高復測一次，然后根據復測標高確 定各處找平厚度，沖筋 (或做巴巴 )。正式找平時，由于面積較大，可分幾次施工完，若用澆注料找平，每一批料必須在 30 分鐘內用完，并根據廠家施工說明進行養護。 爐底質量控制的關鍵為：磚層接觸面嚴實、平穩；平整度；標高；伸縮縫留設；纖維氈填充；第八層和料箱底板的豎縫飽滿度。 b、 側墻 側墻國內采用的也有兩種常用方式：一種是五個結構層次 ,從爐室向爐殼依次為 :比重 質粘土磚 比重 質粘土磚 硅藻土磚 塑料薄膜層 澆注料層。另一種是六個結構層次 , 從爐室向爐殼依次為 :比重 質粘土磚 質粘 土磚 硅藻土磚 硅酸鋁纖維板 澆注料層 ,各材質磚之間均為無灰漿 2 側墻砌筑前先根據測量底板彈出爐墻壁線，于爐殼彈出層高線（每 5 皮磚一彈）并于每爐室四周立皮數桿，見附圖（二）。 砌側墻時應注意以下幾點： （ 1）砌筑時要保證墻面的平整度和垂直度在設計要求之內，以使爐內空尺寸準確。 （ 2）墻每砌 5 皮磚高，就分別澆灌輕質澆注料和填側墻脹縫內硅酸鋁纖氈。在澆灌料前應在側墻硅藻土磚背面放置塑料薄膜，以防側墻硅藻土磚吸收澆注料水份。 （ 3）側墻砌至藍圖設計高度，便開始留設錨固拉筋，錨固端應 根據圖示尺寸先用墨線彈出，然后用沖擊鉆打眼，再將膨脹套管放入眼內，并裝好掛勾和拉勾，在安裝錨固件的地方，側墻上應砌錨固磚。另外要注意的是錨固件僅側部側墻上有，端部側墻上無錨固件。 （ 4）另外側墻砌筑每隔一爐室寬度須留出橫墻嵌入的凹口，為使凹口尺寸準確，制作木模具放在凹口內，并不斷提升。 （ 5）側墻砌筑時搭設雙排腳手架，端部側墻砌至一定高度后，按藍圖留出與連接火道墻的連接口來。 側墻質量控制關鍵為：平整度、垂直度、灰漿飽滿度、凹槽尺寸、伸縮縫留設、纖維氈填充等。 c、 橫墻砌筑 橫墻第一層底部不打灰，豎縫 2平縫 1質粘土磚用重質耐火泥砌筑。橫墻于每料箱箱中部設 9下錯層伸縮縫間水平灰縫為陶瓷纖維紙代替灰漿，便于生產過程中的微膨脹，消除應力。 橫墻砌筑時要特別注意磚榫對齊，砌前先于底板及側墻彈線、伸縮縫留設整齊、正確，縫內填料先貼后砌，凹槽尺寸卡模控制。 橫墻控制的關鍵為：平整度、垂直度、凹槽尺寸、伸縮縫大小、灰漿飽滿度、纖維氈填充等。 d、火道墻砌筑 火道墻在橫墻砌完后才能施工，在砌筑之前應檢查橫墻凹口尺寸和垂直度，兩條火道墻之間的中心間距第一層火道墻與爐底第六層磚之間，鋪放一層 10鋁礬土，火道墻砌筑時要注意如下幾點。 （ 1）火道墻灰縫：臥縫為 1稀泥漿滿砌； 豎縫：除第 1 和頂部兩層以及外火道墻靠側墻的一面墻完全用耐火泥滿砌外，其它各層豎縫均為無漿砌筑，豎縫寬為 2 4此為確保立縫尺寸準確，也防止出現三角縫，在砌每塊火道磚時，便在豎縫放入 （ 2）火道墻每層高度與橫墻每層高度同步，不允許超過，故每皮磚要拉雙線砌筑，火道兩端的脹縫每砌一皮填纖維氈； （ 3）火道墻上的拉磚與火道磚同時砌筑，不允許砌完火道磚后再卡進或先砌筑拉磚，然后砌火道磚； （ 4）火道墻與 橫墻連接的凹口兩邊的楔磚砌筑，應與火道墻的砌筑同時，如楔磚最后一塊高于橫墻頂部，可適當加工。 每條火道墻由二個筑爐工組成一組，一個一個爐室地進行。 每個爐室火道墻的砌筑順序： （ A） 1# 27#火道砌至 2 層磚高停下； （ B） 1# 27#料箱砌底面磚（一層）； （ C） 1# 27#火道從 2 層砌至 14 層； （ D） 1# 27#料箱內搭架； （ E）其余程序即交替進行或流水作業。 火道墻控制的關鍵為：平整度、垂直度、凹槽尺寸、伸縮縫大小、灰漿飽滿度、纖維氈填充等。 e、爐頂澆注件施工 爐頂施工前應全面測量一次橫墻及火道 墻標高，以便爐頂件料安裝進行調整。根據橫墻和火道墻的布置狀況，爐頂件分預制和現澆兩種方法。爐頂件的角鋼框架在制造時先要求將角鋼進行調直，焊接時采取防變形措施，加工出來的框架其幾何尺寸，對角線及變形均能不超過設計要求，框架內的鋼筋按設計尺寸要求焊好，待澆灌時再開洞口。預制件制作前，應根據爐頂件的不同尺寸，制作相應的模具，模具要求光潔，并且在每制作一次后，在模具上刷脫模劑。爐頂件應有專門的預制場地和吊車。 預制爐頂件的安裝順序，先裝火道墻爐頂件，再裝橫墻爐頂件，火道墻的爐頂件安裝時，在火道墻上鋪濃泥漿，以防止預 制件不平穩，并鋪好硅酸鋁纖維氈，橫墻爐頂件就位時，先鋪好其底面的硅酸纖維氈，再落座。爐頂件預制件全部安裝完畢，最后開始安裝觀察孔蓋和鑄鐵座，鑄鐵座安裝時應座漿，觀察孔可先期制作。 預制塊模具見（附圖四） f、連通火道施工 連通火道外殼為鋼結構（鋼板卷制而成），分別設置在 1#和 54#爐室和 27#和 28#爐室的端頭，一種方式為內襯共三層（里層為絕熱板，中間層為保溫板，最外層為輕質澆注料），鋼煙管及金屬支撐架安裝完畢，經檢查合格后，即可進行內襯砌筑。煙管內襯砌筑和金屬支撐架安裝要同步進行。管道內襯砌筑前要干擺一次 ，找出塊數和灰縫大小。每圈鎖磚最后砌筑，鎖磚一定要塞緊打進去不允許松動。管道內襯的上半園時要用拱胎，拱胎寬度為 250襯砌筑完后即勾縫，并填好膨脹縫內的纖縫氈（毯）。內襯全部砌完清掃干凈就刷金結的油漆。另一種方式為全部澆注料。 若澆注料則為現澆和噴涂兩種施工方式 ,據設計而定。 g、伸縮縫的留設 整個爐子施工過程中，包括底板、側墻、橫墻、端墻、連通火道、火道墻等均有伸縮縫。伸縮縫留設位置必須正確，大小符合藍圖要求，采用樣板控制，縫內填料密實。根據已往施工經驗，縫內填硅酸鋁纖維氈在密實情況下比原設計用量多， 材料訂貨時須注意。 h、耐火磚的加工 耐火磚的加工一律采用機加工，對設計圖上已明確的加工磚應提前按所需規格、數量加工好，對現場由于磚公差問題所出現的加工磚（指輕質磚）由砌筑人員按所需尺寸，準確畫線交加工臺集中加工。 i、焙燒爐的清掃： 清掃工作在各分項工程完成時進行，主要采用空壓機配合其它清掃工具完成。 j、 架子工程 1 側墻砌筑搭設雙排腳手架； 2 橫墻砌筑搭設雙排腳手架； 3 火道墻砌筑采用金屬架凳按 54 室配備，每一個爐室按 4 個料箱放置，分兩種高度，一種為： ，一種為： ，寬度依據料箱尺寸而 定，每邊與料箱間留 50距。 4 當磚砌至 15 層后，用天車吊入 架凳到料箱內，砌至 28 層時拿出 架凳，放進 架凳，當砌至 40 層將 架凳子上。 專用鋼制腳手架見附圖（五）。 K、耐火材料的運輸 1、耐火磚運輸：各磚庫至陽極車間或炭塊車間，采用汽車運輸，兩頭裝卸用叉車，焙燒爐耐火材料的垂直運輸，利用廠房內配置的工事天車，所以要求在筑爐前，應將工事天車安裝完畢。 2、耐火磚運至焙燒車間上磚場地后進行拆箱（耐火輕質磚可不拆）然后按上砧單分別堆碼在吊磚箱內，用天 車吊運至各爐室兩側或中間的平臺上，由配合工分送至各砌筑架上。 3、耐火泥漿的運輸：由攪拌臺（攪拌臺搭設在車間端部）將拌制好的泥漿注在鋼灰盆內（灰盆詳附圖（六）用天車吊運至車間爐子兩側的平臺上，由配合工用小灰桶運送至砌筑人員使用點。 7、焙燒爐施工人員安排（每座爐）： a、施工管理人員：（ 18人） 施工員 2 人 質量員 2 人（專職） 技術員 1 人 配磚員 3 人（晚 2 人，白班 1 人） 安全員 2 人（白班 1 人，晚班 1 人） 保衛人員 1 人 測量員 3 人 材料員 2 人。 信號員 2 人（白班 1 人，晚班 1 人） b、施工人員（共 196人） 筑爐工： 108人 天車工： 4 人 切磚加工： 2 人 木工： 3 人 和灰工： 8 人 機動翻斗車司機： 2 人 泥漿運輸： 18人 叉車司機： 2 人 耐火磚運輸： 48 人 汽車司機： 8 人 架子工： 4 人 鉗工： 2 人 電工： 1 人 另外長駐廠家材料員一人，異地轉運人員視具體情況增加。 8、主要施工機具、器具計劃 序號 名 稱 單 位 數 量 備 注 1 和灰機 臺 4 2 切磚機 臺 2 3 磨磚機 臺 1 4 2t 叉車 臺 2 5 平板汽車 臺 8 6 空壓機 臺 1 6 7 全站儀 臺 1 7 經緯儀 臺 1 8 水平儀 臺 1 9 鋼灰盆 個 30 10 鋁合金靠尺 條 27 2000 80 40 11 木掛尺 條 27 1500 60 30 12 鐵水平尺 條 30 L=600 13 桃形大鏟 把 30 14 橡皮錘 把 400 15 竹梯 把 20 L=7000 16 鋼卷尺 條 1 100m 17 鋼卷尺 條 120 5m 18 皮數桿 條 112 19 塞尺 把 28 要 施 工 用 料 序號 材料名稱 單位 數 量 用 途 備 注 1 角鋼 250 5 m 5800 金屬架櫈 2 鋼板 =10 00 制作鋼平臺 3 鋼板 =2 00 灰盒用 4 鋼筋 12 m 9000 金屬架橙用 5 松板 =50 0 金屬架橙用 6 松枋 胎用 7 杉枋 (50504500) 數桿用 8 竹樓梯 5 6m 部 25 上下爐室 9 鋼絲繩 4、 6、 8 m 各 30 吊裝用 10 卸甲 副 10 吊裝用 11 麻繩 m 100 12 電纜 2.5 m 200 施工用電 14 電線 m 800 施工用電 15 閘刀開關 30A 個 10 施工用電 16 電鍍表 10A 個 1 施工用電 17 空氣開關 600A 個 1 18 鋼灰盆 個 20 19 小灰盆 個 36 9、現場照明 現場照明主要利用廠房內已安裝好的照明設備，連通火道與環形煙道內采用 36用“ 36V、 100W”的燈泡。 10、質量保證措施 1）大力宣傳和貫徹 量體系認證的必要性和重要性強化全體施工人員的質量意識，嚴格按 量保證模式程序進行施工全過程的質量管理。 2）筑爐設專職質檢員，各施工班組設兼職質檢員，共同對施工過程的質量檢查和質量評定工作負責。 3）砌筑施工前，組織和安排筑爐施工人員進行技術培訓和預砌筑工作以達到熟悉圖紙、爐子結構、砌筑質量要求、主要施工方法及熟練操作等目的。 4）專職質檢員應對每月所砌砌體進行質檢，如實填寫質檢記錄，砌筑與質檢當事人雙方在質檢記錄上簽字認可。 未經質檢員認證合格的砌體，應及時進行返工處理。 5）立獎優罰劣制度，按優質優價的原則，拉大優良品與合格品在分配上的差距，以激勵施工人員爭創優良品的積極性。 6）對不同品牌的耐火泥漿，應分別進行攪拌，并分別裝在外觀能區分的容器內，嚴禁混拌和混裝。 7）為保護火道墻夾層內的拉結磚不被損壞，在施工時應隨時注意，不把磚塊和重物掉入夾層內。 8）控制爐墻標高、外形尺寸、脹縫寬度的措施。 用木制皮數桿。 9）砌體砌至一定高度，進行一 次全面質量檢查，其定點檢查段按如下劃分： 一段設在第一層，第二段設在頂層。 一段設在第十二層（，第二段設在第二十五層（標高，第三段設在火道連通口處，第四段設在頂層。 在進行上述部位檢查時應通知甲方質監人員共同參加，檢查后，由測量和質檢人員按檢測記錄分別做出質檢評定表和測量成果表，交甲方質監人員及時簽字認可，然后交施工技術人員存檔。 10）焙燒爐的砌筑施工；質量檢查、評定；以及耐火材料的運輸、保管均按工業爐砌筑工程施工及驗收規范（ 工業爐砌筑工 程質量檢驗評定標準（ 相關條款進行。 11）在筑爐工作開始前，土建專業應向筑爐專業辦理工序交接手續，并提供測量檢查資料。 12）耐火材料按型號分堆碼放，掛牌標示，并防雨防潮。 13）磚加工一律采用機械加工。 14）耐火材料輕拿輕放，現場開箱，盡量減少損耗。 各分項質量目標如下表（分部工程驗收一次合格率 100%，分項工程85%以上工程優良率）。 序號 分項工程名稱 質量目標 備 注 1 爐底澆注料找平層 優 良 2 爐底保溫層砌筑 優 良 3 側墻砌筑 優 良 4 橫墻砌筑 優 良 5 火道墻砌筑 優 良 6 連通火道內襯砌筑 優 良 7 爐頂件制作安裝 優 良 8 環形煙道外部保溫 合 格 安全保證措施 建立健全項目部安全保證體系（見安全保證體系圖），項目部設專職安全員，各作業隊設兼職安全員。項目部成立安全領導小組，項目經理擔任組長，專職安全員為副組長，兼職安全員為組員，將安全工作層層落實下去。 強化安全意識，樹立安全就是效益的觀點，對所有職工進行安全知識教育，重點放在新業大、中專畢業及農民合同工 身上。劃分施工區域，區域內設立警示標志牌，非施工人員嚴禁入內。 搞好“四口”、“五臨邊 ”安全防護，堅持使用安全“三件寶”。 施工用電線路應架設整齊，電線不得破皮漏電，線路過載及短路有保護；電氣設備應有防雨措施，且按地安全可靠，漏電有保護。 內外腳手架應按規程和作業設計搭設，并特別注意檢查架管及扣件完好，腳手板搭設部位是否牢固可靠，作業層應滿鋪竹架板，有護欄并掛安全網。 多功能天，吊車等現場起重設備安裝完畢后，必須由專職安全員會同有關人員進行檢查，確認其 安全裝置靈活可靠，纜風繩規格、數量及安全、質量符合要求。 各種機械設備應專人操作，持證上崗，并且定期檢查，嚴禁帶病作業。 全體施工人員進場前必須進行安全教育。 進入施工現場人員，應采取個人安全措施，帶好安全帽穿好工作鞋。 設立專職安全檢查員，對現場安全