大型、特大型高炉的出铁场正在向平坦化、半平坦化的矩形钢结构(或钢筋混凝土结构)平台方向发展。因髙炉容积大小不同,出铁场的布置、工程项目内容、渣铁沟形式和内衬构造有较大的差异。某厂380m3髙炉,一个铁口,出铁场的布置比较简单。某厂4350m3髙炉4个铁口,采用全平坦化钢结构矩形双出铁场,南北出铁场对称布置,且髙架公路直接通出铁场场面。
1、施工流程
出铁场施工注意以下几点:
(1)主沟、渣铁沟和摆动流嘴等部位的永久层耐火砖中的碳化硅砖,应在场外进行预加工组装后砌筑;
(2)浇注料施工前,专用搅拌机应安装就位并试车,达到搅拌条件;
(3)渣沟的本工序包括钢筋绑扎和埋设件安装;
(4)沟盖板浇注料可在场外浇注,以缩短出铁场施工工期。
2、主沟砌筑
主沟有固定主沟和活动主沟两种形式。
主沟砌筑要点如下:
(1)进行专业工序交接时,应对主沟钢壳的内空尺寸、平整度和锚固件的焊接质量进行检查,确认后才可开始筑炉施工。
(2)钢壳喷涂应遵循喷涂作业操作规程。主沟喷涂先喷底部,待凝固后加以保护,再喷涂侧壁。侧壁与底部喷涂层的交接面应成直角,以保证永久层耐火砖砌筑接缝符合要求。
(3)永久层粘土砖先干摆砌筑,通过调整砖缝减少加工砖量,尤其是沟头、沟尾及出铁口、残铁口等部位。
(4)永久层碳化硅砖质硬,现场加工困难,宜进行预加工组装,砌筑时“对号入座”。
(5)永久层砖砌筑后,应用127mm钢管制成的多孔燃烧器(在钢管下部120°范围内开三排煤气孔,煤气孔孔径3~5mm进行预烘烤,烘烤温度从常温逐渐升至250℃,烧烤时间约18h,使基层保持干燥。
(6)工作层浇注料支设定型模具。模具使用前应通过预拼装、检查验收。安装时,分段吊装“对号入座”。安装要准确、牢靠、稳定。模具表面应涂刷脱模剂。
(7)主沟浇注料搅拌采用专用的快速搅拌机,以达到搅拌均匀、快速施工并保证浇注质量。推荐搅拌机的主要规格性能如下:
型号:KJB-500型
每次装料容量1t
能力:25~30m3/h
搅拌装置回转速度:86.3r/min
(8)主沟浇注料运料小车应与快速搅拌机配套使用,推荐运料小车的主要规格性能如下:
型号:YCL型
载重1t
行走速度:22.2m/min
(9)浇注料采用插入式振动器振捣。主沟浇注分渣线以上和渣线以下两次进行(两种材质)。一条主沟两种材质的浇注料应连续浇注,一次成型。
(10)浇注料养护后,可对定型模板进行预烘烤,烘烤温度从常温逐步升至250℃,约烘烤16h(烘烤管道已附在定型模板上),便于脱模。
(11)脱模后用温风干燥机,进行工作层浇注料烘烤,推荐温风干燥机的主要规格性能如下:
型号:RGZ-36型
燃烧器型号:HVG-06型
烘烤温度:150~800℃
风机性能:型号SSTB-85型,风量36m3/min,风压7kPa,电动功率7.5kW
烘烤曲线应由耐火材料生产厂家提供参考曲线。
(12)永久层砖和脱模前烘烤时,应在沟顶上覆盖钢板或瓦愣铁保温,工作层浇注料烘烤时,应用专门的主沟烘烤罩覆盖严密。
3、渣铁沟砌筑
渣铁沟为钢结构件,沉沟式布置。某厂4350m3高炉渣沟和铁沟衬壁构造渣沟坡度:直段和弯弧(变径)段为4%,弯弧段以后为11.09%;铁沟坡度为10.08%~12.27%。
某厂4350m3高炉的残铁沟呈“Z”形。
残铁沟的施工方法与铁沟基本相同,施工中应注意的是:
(1)沟底找平层厚度根据固定主沟残铁口的底部实际标高决定。
(2)沟头浇注料预制件下面的浇注层厚度应根据前段沟底实际标高决定。
(3)沟槽工作层炭素料捣打时可以不用模具,其断面形状按生产单位要求。
(4)残铁沟烘烤同渣铁沟。
5、冲渣沟和干渣沟砌筑
某厂4350m3高炉的出铁场的冲渣沟坡度11%,干渣沟坡7.05%~7.22%。
冲渣沟和干渣沟永久层砌砖和浇注、工作层预制件安装或浇注施工与渣铁沟基本相同。应注意的是在安装三通或四通处浇注料模具时,应调整好各个方向的坡度。以保证浇注料面规整、坡度一致。
6、摆动流嘴砌筑
摆动流嘴是铁水沟到混铁车的过度设备,通过下部倾动装置向混铁车注入铁水。
摆动流嘴砌筑要点如下:
(1)底部永久层隔热砖和粘土砖砌筑从中心向两侧进行,端圆锥与中心部位接头处的砖要加工砌筑,圆锥部采用环砌方法,上下层环缝要相互错开。
(2)底部永久层碳化硅砖应进行预加工组装,现场砌筑时“对号入座”。
(3)工作层浇注料采用专用模具进行施工。模具应预先进行检查,检查内容包括:模具工作面棱角是否圆滑变形,模具内空、半径、高度和各段长度尺寸,以及校正轨道支架的标高和平整度。
浇注料施工,脱模及烘烤与主沟基本一样。不同的是摆动流嘴工作层浇注料使用一根25mm(长约2500mm)多孔燃烧器烘烤,不必用温风干燥机。
7、沟盖板浇注
沟盖板浇注要点如下:
(1)出铁场主沟和渣铁沟的沟盖板浇注料施工视工期和现场实际情况,可选择在场外施工或在出铁场场面上施工。前者可缩短主线工期,但应有足够的施工平面和吊具并增加场外运输和维护费用;后者可以减少倒运和施工维护费用,但主线工期较多,且占用场面,并要使用出铁场行车作为吊运和翻转机具。
(2)沟盖板运至施工地点交接时,应对其外观尺寸和变形情况进行检查、验收。
(3)浇注前,应将沟盖板垫平、浇注面清扫干净、检查锚固件的焊接质量并制作和安装相应的模板和模具。
(4)沟盖板在场外浇注时,应根据单件重量,配备倒运和翻转的机具,如吊车和叉车等,并采取防雨、防潮、防晒措施。
(5)部分沟盖板有两个以上浇注面,应用吊机配合翻转施工。圆柱(或圆锥)形构件的浇注料,一般分2~3次施工完,每次翻转120°~180°。
(6)当主沟沟盖板浇注料含有钢纤维时,应穿戴必要的劳动保护用品,做好个人的自我保护,尤为眼睛和皮肤。
8、其他部位施工
某厂4350m3高炉的出铁场,残铁通过残铁沟直接流入摆动流嘴,故无残铁罐和残铁坑。
出铁场平台和风口平台用耐热混凝土或耐热砂浆按排水口位置找坡度,面层为114mm或65mm耐火粘土砖,施工比较简单,重点是控制坡度和表面平整度。
事故槽槽斗支设模板控制厚度浇注,流槽呈圆柱形,分段在地面分2~3次浇注完成。
风口平台下,主沟上面的吸风梁隔热层应尽量争取在地面上预先浇注后吊装;否则,只能是安装后进行喷涂施工。
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