陕西龙钢炼铁系统技术改造一期工程高炉砌筑施工方案

陕西龙门钢铁集团炼铁技术改造一期工程2#高炉砌筑施工组织设计批准：审核：编制：编制单位：中国二冶筑炉公司编制时间：2008年3月5日目录一、工程概况二、高炉砌筑材料用量表三、施工现场平面布置四、施工方法五、施工进度与劳动力组织六、施工机械、施工工具用料计划七、质量保证措施八、计量管理措施九、安全措施及安全运行体系十、工期保证措施十一、文明施工管理及环境保护体系运行陕西龙门钢铁集团技术改造一期工程2#高炉工程是龙门集团的重点技改项目，内容包括矿槽、主皮带上料系统、高炉本体和炉顶装料系统、出铁场、热风炉、渣处理系统、高炉冷却综合水泵房等，我单位承担高炉本体和热风炉内衬砌筑任务。

1工程概况龙门一期技改工程2#高炉容积1280m3，包括炉底板以下施工和炉底板以上施工两个部分。

炉底板以下包括耐热混凝土浇注、炭素料捣打、压力灌浆等工序。

炉底板以上包括炭砖底面炭素料找平层100mm 厚，4层炭砖砌筑、15层环形炭砖砌筑、陶瓷杯砌筑，其中包括铁口、渣口的砌筑。

炉底炭砖下表面标高为+4.995m，炉体全高29.105m，炉壳内径：炉底为10300mm，炉缸内径为7200mm，炉缸深为5.452m，主要砌筑材料：耐火浇注料、炭砖、炭胶泥、炭素料、复合棕刚玉砖，其约为756.26吨。

2高炉砌筑材料用量表（见表1）3施工现场平面布置2#高炉位于原有炼铁系统生产区的东侧，由一条厂内主干道相隔开，西面与拟建的1#高炉相邻，施工区域位于-3.0m平面上，区域内地面松软，地面高低不平，不利于重型运输设备运行。

施工场地十分狭窄，基本没有耐火材料堆放场地，为我单位施工高炉带来一定的困难，但我单位将根据现场实际条件，合理调配人力、物力资源，在规定的工期内完成所承担的施工任务，紧扣网络，为下一道工序创造条件。

施工现场平面布置见图2。

为保护炭砖等耐火材料，防止雨淋，在高炉东侧提升机附近建一42m×9m×4m的耐火材料库，所用材料有Φ106钢管、[10槽钢、∟50×5角钢、δ=10mm的钢板、100mm×100mm木方和瓦楞板。

图二高炉施工现场平面图4施工方法4.1 冷却管区域不定形耐火材料的施工4.1.1 施工前应具备以下条件1、炉基耐热混凝土经检查验收合格，并符合设计要求。

2、炉底冷却管和热电偶安装试压合格。

4.1.2 炉底冷却管区域施工1、炉底以冷却管中心为接们界面，以下为耐热混凝土，厚度为160mm，以上为炭素料160mm厚，施工前，将基础表面清扫，除去冷却管表面的浮锈，因为现场场地狭窄，出铁场平台尚未完成，所以只能在地面用强制搅拌机搅拌混凝土，用25吨汽车吊将混凝土吊至施工面上，倒入工字钢间隙内，浇注时应填充密实，浇注沿每列冷却管的中心向两端进行，使用插入式振动器振捣，振捣密实、表面平整，每列浇注完成，在耐热混凝土终凝前将溅在管壁上残灰擦净，覆盖养护，待水冷管中心以下耐热混凝土凝固，表面干透后，在进行下道工序。

2、捣打冷却管中心以上炭素料时，应先将浇注料表面清扫干净，如果施工环境温度偏低，则需将炭素料进行预热，以达到施工要求，炭素料施工时应先将工字钢两侧翼缘扳下的炭素料捣打密实，后捣打中间的炭素料，捣实后的炭素料应略高于工字钢上表面，在用铲平刮刀，沿工字钢上翼缘将炭素料铲平，铲平后不能超过工字钢，误差应在0～-5mm之间。

捣打时分层、分格、分块进行，一次铺料厚度不超过100mm，风镐锤往返4～5次，风压不小于0.5MPa，捣打后炭素料密实度为1.69t/m3，压缩比≥45%，当捣打中断较长时间时，接触表面应打成麻面，涂上炭油，方可继续捣打。

3、炉底板下压入炭胶炉底板安装完毕，且验收合格后，即可进行炉底板下压入炭胶，炉底板下压入炭胶前，应把压浆嘴内外及周围炉底板上的灰渣、浮绣、油污清扫干净，并且用空气压缩机将压浆嘴内的灰渣吹扫干净，然后逐个进行测量编号。

施工时，按编号依次进行压入，整个压入过程连续进行，中途不得停顿，以免炭胶在管道中硬化。

搅拌好的炭胶从压浆机流出，经由软管导入炉底板焊好的短管内，压入底板内，在压入过程中用水准仪观察压浆嘴周围炉底板的隆起高度，并用大锤在压浆嘴周围对炉底板敲打，促使底版下炭胶顺利流入。

当压浆嘴邻近的压浆嘴向外冒浆时，之后拆去压浆管，立即用木塞将压浆嘴塞紧，如此反复进行直至整个炉底板下灌满为止。

压入炭胶完毕后，自然养护24小时，待其硬化凝固后，便可割除短管，焊上封板。

4.2 炉底板上部耐火材料的施工4.2.1 施工前准备在施工炉底板上部耐火材料之前应做好相应的施工准备，首先，要安装吊装砌筑炉底炭砖用的环形吊（与保护棚一体），他将作为主要的机械设备完成炉底、炉缸等部位的施工任务，环形吊见图2。

其次，要搭设从铁口进出炉体的轨道，保证耐火材料的运输，轨道用轻轨或型钢制成，轻轨小车现场根据现场铁口尺寸制作。

再次，测量出每层炭砖的 层高，并画在相应的炉壳壁上，最重点的是根据铁口中心线放出炉底板上炭素捣料上表面的设计标高为炉底炭砖的找平层的施工创造条件。

图2 环形吊（保护棚）1—主梁（Ι30a ）；2—环形轨道（Ι20a ）；3—连接梁（Ι20a ）；4—半径式回转轨道（Ι20a ）；5—滚珠轴承；6—电动葫芦（2t ）；7—中心轴；8—挡板；9—吊装鼻（δ=20mm ）3图3 高炉吊盘1—主梁（[16）；2—外环梁（[16）；3—内环梁（[16）；4—副吊梁（[16）；5—主吊梁（[16）；6—连接梁（[16）；7—托梁（[16）；8—伸缩木方（100mm×100mm）；9—木板4.2.2上料设施准备炭砖等材料通过炉下叉车等运输工具装上轻轨小车后，经上料龙门架提升到与出铁口平台标高一致的位置，再经栈桥上轨道和单梁吊运至炉内，再由炉内环形吊吊到砌筑位置，如果轻轨小车一次装砖较多的情况下，通过栈桥上的单梁吊进行装卸，依次按顺序号装上轻轨小车，再由小车运进炉内，如果铁口砌筑完成后，可能由上部风口进料，完成炉内砌筑，垂直上料设施见图4。

图4 高炉下部砌砖材料运输示意图1—炭砖等材料；2—高炉炉前大棚；3—提升机；4—炉外电动葫芦；5—栈桥；6—炉内平台；7—炉内电动葫芦；8—保护棚；9—高炉吊盘其中炉内保护棚上铺设δ=60mm的木板，以防止上部施工坠物伤人，炉外单梁吊，利用Ι30a、Ι20a制作，炉内进料平台利用∟50×5角钢和[10作为支架，上铺设δ=3mm的钢板，栈桥利用∟50×5角钢制作，上设小车轨道（∟50×5）。

4.2.3 炉底找平层施工炉底找平层是高炉砌砖前的一道很重要的工序，找平层的平整度对炉底砌筑质量有很大的影响，因此施工规范规定，用水准仪测量检查时，找平层表面各点的相对标高差不大于5mm，炉底炭砖砌筑前，其底部垫层用炭素料找平，具体方法如下1、按照施工图要求，炉底炭素料找平层表面采用扁钢隔板控制，隔板间距800mm，沿扁钢每隔400mm交替焊接角钢立柱，将扁钢带侧贴在角钢立柱上端，用夹具夹紧，然后用水准仪监控，并调整扁钢带上的标高，使其达到炭捣层的设计标高，然后点焊固定，复查确认合格后再满焊。

2、炭素料采用隔行分层捣打的方法进行。

捣打前，先将炉底表面清扫干净，铺料时应控制松铺厚度，用刮平板刮平后，先用捣固锤沿扁钢两侧捣打密实，再用风动锤或振动平板夯振捣，直到压下量达到规定植。

接着进行下层料的铺设和捣打，直到顶层达到规定的标高。

3、最上层的表面一般比没沿设计标高找平时，将铲平刮刀横在炭素料两侧扁钢带上面，用两台风镐沿条带一端推动，往返两遍即可找平。

4.2.4 满铺炭砖炉底的砌筑1、砌筑前，应测定和画出每层炭块的层高和砖列长缝方向的控制线，既通过铁口中心返出每层炭块的层高线和十字中心线，同时根据中央炭块长度画出端部控制线，最好画出圆，以便控制整个边缘炭块的位置。

2 、做好上述准备工作即可开始砌筑炉底炭砖炉底炭砖施工是从中心开始砌筑的，撂底时应根据炉底炭砖编号，沿中心线用环形吊准确将炭砖吊至砌筑中心炭砖列，其他炭砖亦如此进行砌筑，中心列砌筑完后，再次复查其平面位置、砖缝厚度和表面平整度。

然后再砌下一列，当中心线一侧砌完三列以上时，即可两侧同时展开砌筑。

操作千斤顶必须两侧同步对称进行，以免炭块砌体产生偏差位移。

靠近炉壳的每列炭砖用木楔楔紧。

砌筑用炭素泥浆，需加热时，应隔水加热，在砌筑过程中，应不断检查已砌完的炭砖砌体的位置是否正确。

一层炭砖砌完后用炭素料将边缝分层填捣密实，然后对砌完的炭砖表面进行找平，不平处用研磨机磨平，为下层砌筑创造条件。

在砌筑过程中，应使环形吊轻吊轻放，防止碰坏炭砖，其他各层均采取上述方法进行砌筑。

4.2.5 炉缸环形炭砖的砌筑1、环形炭砖砌筑前，通过出铁口中心，在其底层上画出炉子的十字中心线，并在中心设置半径规，据此画出炭砖的内圆线。

2、根据砌筑图编号，从铁口中心开始干排，即将出铁口对面的4块炭砖干排至出铁口中心线的两侧，然后按预砌顺序依次向两侧进行，当两侧均已干排10～15块炭砖后，即可开始砌筑。

砌筑时，先将铁口对面的的4块炭砖其中的2块吊开，然后将1号炭砖紧靠剩余的两块砌筑，依次往下砌筑10余块以后，再将剩余的两块吊走，用同样的方法砌筑另一侧炭砖。

3、每砌一块炭砖，均应借专用吊具和炭砖自重将炭砖的放射缝方向挤紧，使其缝隙泥浆饱满，并达到尺寸要求，每砌4～6块后，应在炭砖端头与冷却壁间塞上木楔。

砌筑时，应用木锤或大锤加垫木敲打炭砖，整环炭砖砌完后再次敲打，使所有炭砖的表面放射缝、内环半径均满足设计或规范要求，然后及时将炭砖与炉壳间的缝隙用炭素料填充，分层捣实。

4、当砌至合门区时，将区域内5～6块炭砖向炉壳方向后退20～30mm，然后砌上合门砖，再在炭砖与炉壳之间的缝隙内楔入大木楔，顶回后退的炭砖，直至合门炭砖的放射缝上表面平整度合格为止。

5、当环形炭砖砌至一定高度后，应及时将陶瓷杯底垫砌上，陶瓷底垫有两层竖砌砖层（每层高为400mm），材质为复合棕刚玉砖，由材料厂家生产并预组装，并按顺序编户，陶瓷底垫应砌成十字形，上下相邻层中心线相互错开30°角，其中最上一层炉底砖中心线与出铁口中心线成30°～60°角。

每层底垫砌完后，其端部与环形炭砖之间的缝隙用炭素料填充、捣实，然后才能砌筑下层底垫。

6、在砌筑环形炭砖的同时，陶瓷杯壁也应跟进砌上，但应保持陶瓷杯壁比炭砖低1至1砖半的水平，以免影响环形炭砖的砌筑。

7、砌至铁口组合砖时，可先砌铁口组合砖，也可后砌铁口组合砖，但两种方法都必须严格控制铁口中心线和铁口组合砖外框线。

本工序采取后砌铁口组合砖，以便不影响从铁口进料，先砌环形炭砖时，要严格按铁口中心线留设组合砖的位置，砌筑时，首先将铁口两侧的环形炭砖砌上，其次再由两个铁口外侧向中间砌到合门处，最后检查铁口中心和铁口通道尺寸，符合要求后方可合门。