水泥回转窑耐火材料砌筑施工

耐火材料作为水泥窑的一项重要施工材料，其砌筑质量的好坏，将直接影响到水泥窑的使用寿命。因此，作为耐火材料厂家，提供合理的施工技术支持，不仅能够凸显自身实力，更能够增加自身产品附加值；而作为施工方，掌握水泥窑施工技术、了解各类耐火材料的适用情况也成为必备知识。
除此之外，随着近些年来水泥窑技术的告诉发展，大型超大型水泥回转窑的应用，也给施工带来了许多挑战，水泥窑某些部位的耐火材料砌筑施工状况异常复杂，如何解决这些施工的重点难点，本文就此展开。
一、耐火泥的调制 砌筑前应对各种耐火泥浆进行试验和与砌筑，确定不同泥浆的凝结时间、出凝时间、失意的稠度及用水量。对于气硬性泥浆，耐火制品的凝结时间应控制在1～5min范围内。
每种火泥调制应使用专用泥箱，如果需要调制几种泥浆时，各种泥浆应清晰的挂牌明示。更换所搅拌的泥浆时，泥箱应彻底清洗。
调制火泥要用清洁水，水质应达到城市居民用水标准。对于掺加添加剂的泥浆，水中氯离子含量应低于300ppm。
气温过低时，搅拌用水可加热，以保证泥浆的适宜温度。
对于气硬性火泥，应保证所拌火泥有30min以上的可砌筑时间。已经调制好的水硬性和气硬性火泥不得任意再加水使用，已经初凝的火泥不能继续使用，必须坚决废弃。对于掺有水玻璃或卤水结合剂或外加剂的泥浆，由于其在空气中会逐渐凝固，应随调随用。
当天的火泥通常不应留置到第二天使用。
二、湿法砌筑    
耐火砖要求砌缝满浆，砖缝宽度应符合图纸设计要求。
每块耐火砖安放后都要用木锤或橡皮锤敲打，以便挤出多于火泥，要保证砖缝与壳体完全贴紧，火砖之间应是面接触且结合牢固。在敲打耐火砖时，应防止不适宜的敲打或挤压损伤耐火砖或损伤开始凝固的火泥。
在砖缝的火泥未完全硬化前应刮去多余火泥，若是有些地方还需填补火泥时，应用刮刀塞实新火泥，即砌体勾缝。
灰缝要横平竖直，弧面平，接头紧，应保证砌体与各设备所表示的尺寸一致。
直墙采用错缝砌筑，拱顶和窑在圆周环带方向应采用直通缝砌筑。砌筑适应力求砖缝平直弧面光滑。砌体的几何形状应符合图纸要求，确保质量。
托砖板和法兰盘等金属器件不可与耐火砖直接接触，在器件应涂填火泥，托砖板下应留约10mm膨胀缝。膨胀缝中可塞入耐火纤维毡，以保护托砖板。法兰和金属器件可采用火泥实行封闭，避免金属器件与高温气体接触。
从施工到投入生产的过程中，应防止砌体受潮和受冻，也要防止过早出现过高的温度，使耐火泥达不到应有的强度。
三、锚固砖砌筑    
锚固砖可以提高直面墙的整体性。在设备的金属壳体的膨胀和收缩中，金属壳体与耐火材料之间会出现缝隙，粉状物料有可能通过耐火砖缝隙逐渐填充其中，最终导致直面墙在垂直于墙面的力的作用下坍塌，设备加热过程中，耐火砖也有可能由于内外膨胀不匀而坍塌。锚固砖的使用可以大大降低两种不利变化发生的概率。
锚固砖的布置和砌筑应遵循以下原则：
锚固砖的排布应根据温度的变化范围和频度以及直面墙面积的大小来确定，通常不应小于6块/m2。
砌筑前必须仔细检查锚固砖，锚固砖在锚固孔处若有影响到锚固砖整体强度的裂纹时不能使用，应坚决废弃。
在砌筑到接近锚固砖位置时，应不厌其烦的预先排砖确定锚固砖的准确位置，是用钢丝刷彻底清洁金属壳体的焊接部位，采用于焊接件相适应的焊条，牢固的焊接好锚固管。
锚固砖砌筑完毕后插入锚固钩，并用耐火纤维毡填满空袭并塞紧，以对锚固件形成一定的保护。
锚固管的厚度有一定的要求。管壁过薄时，将由于不可避免的缓慢烧损而导致早期损害。锚固钩的耐热钢材质应根据所在位置的工矿温度而定。水泥行业通常使用的锚固钩的耐热钢有Cr18Ni9Ti、Cr25Ni18、Cr25Ni20等。
四、拱圈内的锁砖    
锁砖是指依靠起拱砌筑圆形、半圆或不足半圆的拱圈时，最后砌筑的，用以最后消除该拱圈内砖与砖之间间隙的砖。锁砖的成功砌筑将有效地阻止耐火砖的松动和抽芯。要求如下：
砌筑拱顶和圆墙，当一圈砌到还剩5～6块砖时，应不厌其烦的先行干码耐火砖，争取通过不同规格砖的组合来满足楔紧的要求。若不能达到要求，则需精细测量加工砖的尺寸，用按尺寸加工的耐火砖再次干码，砌筑的最后空间恰好是3块未在厚度上实施切割的原砖所占的空间。
加工砖的砖面不得朝向壳体，防止出现耐火砖与壳体之间不能有效贴紧。
锁砖所处的位置应在距加工砖2～3块处，并且不能在拱的最顶部实行锁砖作业。应在拱顶两侧的等距离位置实行锁砖作业。
最终使用的锁砖必须是在两块未在厚度上实行切割的原砖的空隙中，采用未进行加工的原砖实行锁砖作业，以保证锁砖强度，并减小锁砖楔入时的摩擦。
五、拱圈耐火砖的挑选和加工    
拱圈是在耐火砖自身的重力和作用在拱脚砖上的水平推力的平衡作用下，达到拱圈的稳定。为此，拱圈耐火砖应能承受拱圈的挤压，应有一定的强度。砖型应有一定的楔度，拱圈砖面应较为平整，从而使耐火砖之间保持面接触。这样能在温度变化的条件下，较好的、长时间的保持拱圈的稳定。拱圈耐火砖的加工应遵循以下要求：
耐火砖除强度较低的隔热砖可以用钢锯加工外，其它耐火砖必须用切砖机加工。严禁用手锤和扁铲切凿加工。
被加工砖的长度方向不应小于原砖尺寸的1/2，其厚度不应小于原砖的70%，以保持耐火砖有足够的强度。若出现一块砖加工后小于以上规定的，应加工两块砖。
严禁在砌体上凿砖，严禁在砌体进行敲击作业，从而造成耐火砖的直接损坏或潜性损坏。
六、干法砌筑    
用干法砌筑的拱圈耐火砖，其要求与湿法砌筑类似，最后应以2mm后的钢板楔紧。钢板应平整、无凹凸、无毛刺、无锈蚀，头部应用砂轮磨出小于60的楔角，以便楔入。一条砖缝只能楔入一块钢板，禁止一条砖缝楔入两块钢板。钢板不应楔入锁缝砖的砖缝，应隔开1～2个砖缝。
七、膨胀缝的留设    
工业窑炉的耐火材料因为化学成分和物理结构的不同，以及砌筑方法和砌筑材料的不同，受热后的膨胀量也有一定的差异。大体积耐火材料膨胀缝的设置，应根据以上因素来确定。通常膨胀缝的间距应在1.5～2m之间。工作温度低于800℃的Ⅲ类耐火粘土砖砌筑体、红砖砌筑体和硅藻土砖砌筑体，由于膨胀量较小，自身吸收能力较强，在4m的长度以内，可不设膨胀缝。一般情况下，膨胀缝的宽度应取加热面最高温度时理论膨胀量的50%～100%。以下为常用耐火材料内衬的膨胀缝宽度的参考值（mm/m）。
1、砌体膨胀缝宽度
2、膨胀缝的位置
膨胀缝的位置应避开受力部位，如炉体骨架和内衬的孔洞，以避免影响耐火材料的整体强度，并在膨胀缝保持合理间距的前提下均匀设置。耐火砖砌体在相交处的膨胀缝设置如图所示： 炉底的膨胀缝在上下砖层中同层炉底中均应交错设置。
炉墙的膨胀缝在内外层之间和上下层之间，均应交错设置。
圆形拱墙可在砌体与外壳间留设膨胀缝以补设膨胀，其中填以不定型耐火材料或隔热材料。对于外壳可以随之膨胀的，对散热要求不高的，不填耐火材料或隔热材料亦可。
拱顶一般在两端留出直通的膨胀缝，留设时应考虑各个方向的膨胀，拱顶高度大于2.5m的，除在两端留设膨胀缝外，还应根据拱长分段，在拱顶中部留设膨胀缝。交错砌筑的拱顶可留设直通的膨胀缝，也可留交错的膨胀缝。直通砌筑的拱顶，应选择交错的膨胀缝。多层拱顶膨胀缝应交错设置。膨胀缝上应有一层具有一定刚度的覆盖，形同加箍。对于膨胀量较大的如硅砖、镁砖，除了以上的膨胀缝外，还应在3～5块砖之间加塞1～2mm厚的纸板，以加强膨胀量的补偿。
对于悬挂式炉顶，除了沿炉顶周围设置膨胀缝外，还应考虑下部炉墙向上膨胀所应留出的间隙。在墙与顶的交汇处，应设置既吸收垂直方向又吸收水平方向的膨胀缝。
对于直径较大的炉顶，在实施耐火浇筑料的浇筑时，应适当设置控制膨胀缝，将炉顶分割成对角线长度不大于2m的扇形或弓形小区，分区浇筑。
对于一些重要部位，为避免其开裂而影响整体强度，可在其周围不太重要的部位设置控制缝，吸收重要部位体积变化产生的应力，避免重要部位开裂，以预置的裂缝防止特定部位的裂纹的产生，这样预置的裂缝通常也称其为控制缝。