在整個焦爐的磚型結構上斜道是較為復雜的部位,由于其孔道多、膨脹縫多,因而在施工方面也較其下諸部位困難。
一、斜道的一般砌筑方法
斜道部位的耐火磚放置方法有二種:一種是按照磚號分垛放在爐墻上,如同小煙道部位的放磚方法,在砌磚時由筑爐工及共助手按照設計圖紙將各種型號的耐火磚放置在設計位置,進行排演、檢查合格后再行砌筑。第二種方法是由上磚工按照設計圖紙,將各個型號的異型磚放置在設計位置。當筑爐工砌筑時則在放磚的位置進行排演和檢查后即可砌筑。根據近年來的使用情況,第一種方法的缺點較多,主要為增加了筑爐工找尋和安放型號繁多的耐火磚,大大地影響到筑爐工的勞動生產率,而上磚工則由于不排放磚號,上磚時缺少的磚號就無法發現,以致影響到筑爐工的砌筑。第二種方法能克服上述諸缺點,因而近年來都使用這種方法。
由于斜道磚型復雜,當爐墻砌筑進度快慢不一,參差不齊時往往使一個工作班的上磚量中竟包括數層斜道的所有磚號,有時竟達到100種型號以上。由于磚型過多;造成批磚號、按圖紙放磚號及運送、編車等工作量增加,因而勞動生產率就相應降低,并易造成混亂現象。在1958年大躍進中創造了一項較為成熟的經驗,這就是在各個施工小組的技術力量分配上事先進行細致的劃分,使其技術力量互相接近,并在拖工中隨時進行調整等方法,使各個小組的工作進度大體一致,使每半座焦爐每工作班的上磚量由原有的5一6層簡化到一層。因而大大地簡化了上磚的技術管理工作和提高了勞動生產率。
當蓄熱室墻砌至頂部后須按技術規程規定作出頂面標高的檢查平面圖,并須用2-2.5米的靠尺在蓄熱室頂面縱橫檢查相鄰墻的標高。同時應對蓄熱室墻的垂直度,平直度等質量進行最后的一次檢查,然后始能開始砌筑斜道磚層。
在砌筑斜道前需將第一層橫列標板上各燃燒室與炭化室中心線用線錘移至諸蓄熱室墻頭正面上,以便砌筑斜道時使用。
斜道砌墻時應先砌主墻,因其具有較多的孔道,先砌筑時便于找正。但砌筑爐頭部分的砌體時不分單、主墻的先后順序,將同一層的爐頭一次全部砌完,以便及時發現主墻與單墻磚的寬度是否合適,膨脹縫寬度是否合格,相鄰墻間標高是否平直等。在砌筑每層爐頭時應用線錘將爐頭正面線及中心線找準,持別是主墻的中心線和墻的寬度更為重要,應按立火道中心線嚴加控制,不得有過大的誤差而造成膨脹縫過小甚至填心磚砌不下的嚴重事故。
斜道主墻每層一次的砌筑寬度不限,一般都以膨脹縫為界,一次砌完兩膨脹間的主墻,以便找正膨脹縫的寬度和平直。但主墻過寬時亦可分二次或三次砌筑(如BP—51式焦爐斜道的第六、七層等)。在砌筑主墻時應兩邊懸掛準線。
斜道部位的磚縫應砌筑嚴密。一般都應使用兩面打灰或沾漿擠漿的操作方法。分隔空氣斜道與煤氣斜道的隔墻磚應盡量采取沾漿擠漿法砌筑。在砌完一層斜道時應盡先構填斜道部分的磚縫,使其達到飽滿堅實,而避免在生產時煤氣竄漏,造成斜道處的局部燃燒,損壞斜道砌體。
斜道第二層主墻,單墻之間的空隙(如門BP—51式焦爐),實質上相當于該層的膨脹縫。因此應按膨脹縫的技術條件來進行砌筑。但在某些焦爐設計中,這一縫隙規定較寬(如門K式焦墟),則保持其如同上一層膨脹縫的寬度即可。
當第一層斜道砌筑時,應按砌體的設計中心線來砌筑,而不管下部的蓄熱室墻是否有扭曲。當蓄熱室墻中心與斜道中心不一而產生砌體“錯臺”時,一般都不進行修理。唯雙聯下噴式58型焦爐由于斜道內具有下噴煤氣管及兩區水平磚縫有溝槽結構,蓄熱室墻扭曲過多時就必須進行返工,以免造成斜道區的砌筑困難。
保持斜道孔內部的潔凈,應按爐型結構不同來規定施工中清掃工序的進行時間。如BP—51式焦爐中長斜道在砌完第六層時,短斜道在砌完第三層時就必須進行以下諸層斜道孔內壁的清掃。而橫貫煤氣管及煤道支管則應在第九層后徹底清掃干凈。如果不進行這些清掃工序,則以后就無法進行。雙聯下噴式58型焦爐由于斜道較為平直,可在斜道砌完時一次清掃,但下噴煤氣管則必須逐層隨時清掃。
二、斜道膨脹縫和滑動縫的砌筑
膨脹縫是斜道部分主要質量關鍵之一。砌筑時首先應注意保持膨脹縫的適當寬度與縫壁的平整光滑,因此就必須使用膨脹縫樣板來砌筑。樣板的長度以700―800毫米較為適宜,其高度應較磚層的高度低30毫米,以使在膨脹中放入樣板后仍能使用靠尺來找平墻間的標高。其厚度則根據預砌筑和檢查磚中所得耐火磚的尺寸公差偏正或偏負及膨脹縫的寬度而定。如耐火磚的尺寸公差偏正,則樣板厚度應做至此膨脹縫小1.52毫米,以保持膨脹縫的最小寬度公差。根據砌磚經驗,這樣長的膨脹縫樣板所砌出的膨脹縫有效寬度應較其樣板寬度增加1毫米,如膨脹縫及樣板的長度和寬度增加和縮小時,則樣板厚度與所砌出膨脹縫間的差數則應相應地增加或縮小。如耐火磚公差偏負時,則樣板可做至同膨脹縫一般大小,此時砌出的膨脹縫寬度偏為正公差。
斜道膨脹縫在填充前必須清掃潔凈。通常使用cp6毫米的鐵鉤子將縫內泥漿鉤出后再以壓縮空氣將殘存泥漿吹凈。使用壓縮空氣可大大地提高勞動生產率和保證質量,但必須注意壓縮空氣的壓力不能過大,一般的出口壓力應保持在2公斤/平方厘米表壓以內。如不易按設壓力表時,亦可以不將磚縫吹空為原則而在施工中隨時調整使用。
圖1膨脹縫的兩種填充方法A一以鋸末瀝青填充;B一以馬糞紙填充;
1一鋸末;2一瀝青;3一馬糞紙
當清掃完畢后在膨脹縫的斷續處或兩側端頭以馬糞紙堵好,在膨脹縫內填以潔凈鋸末,到距頂面15-20毫米為止,并在鋸末上澆注一層厚度為15一20毫米的瀝青,將表面鏟平即可。如圖1A所示。
填灌鋸末不要太松,以防瀝青不易灌平,但亦不要太緊,以無明顯的孔洞即可。撒鋸末時遺留在膨脹縫兩側表面的鋸末,可待灌完瀝青后與瀝青一同清掃,以免瀝青與耐火磚沾結。
所用鋸末應潔凈、干燥,其中不得含有碎砂石或鐵釘、鐵層等含鐵雜質。測定干濕的簡便方法是以手緊握鋸末,放松手掌后鋸末結成一團時即可使用。瀝青的軟化點應在65~70℃之間。軟化點過高的瀝青在澆灌時松脆易碎,升影響膨脹;過旺則易變形,不易灌平??梢越褂团c焦油瀝青調配而成,亦可以I號石油瀝青與V號石油瀝青調配而成。
1958年在一些焦爐施工中曾使用過馬糞紙來代替鋸末和瀝青。其使用方法如圖1B所示。即當膨脹縫清掃潔凈后,以寬度為80一100毫米的馬糞紙條彎成半圓形后塞入膨脹縫中。由于馬糞紙只有彈性,其兩邊可緊靠膨脹縫的兩側而不致落到底部,在其上部隨即蓋上滑動縫紙,以免灰漿落入膨脹縫中。
這種方法的主要優點是簡化了施工程序,提高勞動生產率,節約了瀝青,由于取消了鋸末以及蒸煮,澆灌等多樣工具可以加速斜道的施工進度。但塞入膨脹縫的馬糞紙必需細致操作,使其邊到平整和嚴密的要求,否則就很難保持膨脹縫的質量。
當砌體在加熱產生膨脹時,上下兩層膨脹縫之間的一段水平磚縫將產生相向的移動。如圖2所示。因此在這段磚縫內應墊入一層滑動縫紙,使磚縫的灰漿不與磚沾結,以便于膨脹時的滑動。
圖2滑動縫的鋪設方法
1-滑動縫紙;2-耐火泥漿;3-膨脹縫內鋸末;
滑動縫紙的一側應跨過下層的膨脹縫,一般跨過5一10毫米即可。以防在砌磚時灰漿擠入膨脹縫中。而另一側則最多伸至上層膨脹縫邊或距邊5毫米左右,以免在清掃上層膨脹縫時將膨脹縫紙鉤出而影響滑動縫的質量。
鋪設滑動縫所用的紙張應滿足下述兩點要求:首先是紙張的韌性要好,受潮濕后仍具有一定韌性,紙張凈潔、整齊,便于加工和管理。其次是不能太厚,一般不應超過1毫米。通常使用的有馬糞紙、水泥袋包裝紙以及瀝青油氈紙,其中以瀝青油氈紙較好。
如上所述滑動糙紙的寬度應很準確。因此在施工前就應將滑動縫紙按圖紙計算寬度加工完畢,并按使用地點、磚層加以編號,在砌磚時則按磚層限額領用。
三、斜道磚層標高的控制
斜道部位除逐層在砌筑時應控制砌體的標高和表面平整外,從結構的特點上有三處需進行標高的測量檢查。在門BP—51式焦爐中這三處是斜道第二層、最上一層的炭化室底及燃燒室爐頭保護板底座的邊沿砌體。在雙聯下噴式58型焦爐中則由于保護板較簿,底座部分無標高要求。
第二層斜道,與蓄熱室相似,為各獨立爐墻構成,但從第三層砌體開始,斜道部位即聯結成一個整體。為保持第三層砌體在跨過諸墻時能砌筑平穩,就要求第二層砌體具有良好的平面標高。按技術條件規定其磚層脫離設計標高的允許誤差為±5毫米,而相鄰墻之間的標高差不得超過2毫米。一般在施工中所采取的措施如同砌筑蓄熱室時保持墻頂面標高的方法相似,但必須更加經常地使用2.5米的靠尺桿來檢查墻面平直皮,如圖2-5-41所示。
圖3斜道第二層砌體標高控制方法
1一先砌具有直立標桿的標準墻;2一后砌的墻;3—2.5米長木靠尺
砌筑炭化室底部磚層時所采取的措施與上述相同。由于斜道部位大部由單重較大的異型磚構成,而水平磚縫在砌筑時又較難控制,因而就經常產生超出標高的情況。為使炭化室底部便于砌筑,應在第四層時進行一次中間檢查。當發現標高超出時,則在以上諸層砌體中及時壓縮水平磚縫來彌補。而在門BP—51式焦爐中,則由于第七層橫貫煤氣管磚單重太大,磚本身具有較大的外形扭曲,不易砌平,因而除第四層外尚須在第六層或第七層砌完后再進行一次中間檢查。并在每層砌筑時使用2一2.5米的靠尺來檢查單墻之間是否平整一致。
在砌筑燃燒室爐頭保護板底座的砌體時(幾BP—51式焦爐第七層的邊沿),應按爐組縱向在2-3個小組之間拉上通長的準線來砌筑。這樣的工作應在砌筑第四、五層爐頭時即行開始,逐層將各個標高不一致的爐頭找平。而在砌筑第六層和第七層時應以2.5米的靠尺在邊沿找平。
四、斜道孔徑的控制
斜道孔徑的技術條件包括兩項:一為各孔的設計位置和孔間的相對距高須準確;二為各孔道的斷面積必須保持。造成孔道質量低劣的原因亦有施工和耐火磚外形公差兩種。
在斜道部位有多層的斜道口系由單獨一塊磚所構成,而不能使用灰縫的寬度來調整孔徑。對于這種耐火磚除在耐火材料訂貨時提出一定技術要求外,還應在耐火磚運入磚庫前進行嚴格的檢查和挑選,而某些在一塊磚上具有兩個以上的孔道時則除檢查孔道斷面積外還應檢查中心距、扭曲等對各孔上下層銜接有關的尺寸。
在施工中一般有下述幾種方法:其一即是使用斜道的橫標桿,來定出斜道口的位置。在第一層上磚之前,即將橫標桿放在蓄熱室墻上,自正面和中心以線錘找正后按橫標桿上的設計尺寸畫出各孔道的中心線和邊線。在上第一層磚和砌筑時即按此排砌磚號。砌第二、三層時即以保持內壁平直即可,但砌完2-3層后則各項尺寸的誤差逐漸變大,又必須使用橫標桿來檢查校正一次,以經常保持中心線的正確。
度量斜道孔間中心線距離時,應避免使用1-2米長的木尺或鋼尺,這樣的度量檢查只能控制各孔間的相對中心距,而不能檢查各孔是否在共設計位置。分若干次度量后亦將產生較大的累積誤差。在不使用橫標桿的磚層砌筑時可使用卡尺工具來檢查各斜道孔的寬度和中心距。由于這種卡尺一次可以度量4-5個斜道孔,其誤差較小,準確性較高??ǔ叩膶挾瓤奢^斜道口小2-3毫米。亦可做成階梯形的幾種寬度以度量不同寬度的斜道口。
在砌筑由兩塊磚構成的斜道口時,應以磚縫的寬度來調整斜道口寬度,但應同時參照上下諸層的口徑公差,以保持斜道內壁的平直光滑。
五、斜道區爐內煤氣管道的砌筑
在門K-2K式與門BP—51式焦爐的斜道區內具有兩列橫貫的焦爐煤氣道,是這兩種焦爐中較難砌筑的部位。砌筑的第一個困難是不易很好地控制斜道孔與煤氣支管間的位置。在砌筑第七層的斜道孔時最好以橫標桿來排砌斜道孔的位置。如發現不合設計位置時應在第七層中設法糾正,以確保諸斜道孔間中心距誤差不超過±3毫米。在砌筑煤氣管磚時則應嚴格按照設計的主墻寬度來砌筑,保持煤氣支管與料道孔間的距離,使每個煤氣支管小心對準每對斜道孔的中心,以保持三者間的相對距離,以便砌筑其上一層磚。
為了使砌筑時更便于控制煤氣支管的位置,亦可在砌筑煤氣支管磚時使用木制磚型樣板,以便隨時檢查三孔位置是否準確。樣板可參照上一層磚的磚型制作,厚度可較薄些(20毫米即可)。但在計算煤氣支管中心與斜道中心距時應在樣板的底面加入4-5毫米的灰縫厚度后再計算中心距。
其次是在預砌筑時應對這兩層異型耐火磚的外形和孔徑的公差進行細致的檢查,其中應特別注意煤氣支管的中心距離及管道內壁的平滑。如圖4所示,煤氣管磚與支管管壁和磚外皮之間的間距為11毫米,但在制作耐火磚時極易在這11毫米處產生裂紋,因而一般都將此距離放寬到12-14毫米,甚至個別地達到15毫米。而其上一層的“B”向尺寸則因同樣原因又經常做成負公差。因而在砌筑這兩層磚時,如按設計位置砌筑,則造成煤得支管內壁不平滑。一般都采取提高煤氣管磚外側磚縫的辦法使氣支管內壁達到平滑。顯然,這樣的做法將提高這兩層砌體的標高(可達到+7-10毫米)而影響炭化室底的標高。同時煤氣管磚向內傾斜時,即使傾斜角度很小,也將影響膨脹縫的寬度和砌作的嚴密。因而在施工前的預砌筑工作中或在耐火磚制作時,即應對構成煤氣支管的各個有影響的尺寸進行檢查,開在耐火材料訂貨時提出一定的要求。
圖4橫貫煤氣道與支管銜接部分示意圖
砌筑煤氣管磚時,也須注意分隔機焦兩側的中心堵磚及環狀鑲縫磚是否有遺漏。應在每一列煤氣管磚砌筑完畢后及時檢查和建立適當的制度。
煤氣管磚的外形質量應在進入磚庫前逐塊檢查,其中應特別注意內外壁及接縫處的裂紋、裂縫。
砌筑煤氣管磚層及其上一層由于磚的單重較大、磚型復雜,一般較易超出該層的設計標高。除在砌筑時使用準線和木靠尺來控制標高和表面平直外,還可結合蓄熱室的耐火磚公差情況,適當地降低蓄熱室頂部的標高(如普遍降低5-7毫米),并可同時壓縮第一、二層斜道的水平磚縫。而在第七、八兩層中把磚縫適當地放大,以保持灰漿的飽滿和炭化室底部的設計標高。
六、斜道分界磚的砌筑
斜道分界磚就是分隔兩個斜道的隔墻磚。在大多數焦爐中這些隔墻磚對斜道的結構嚴密性都有很大關系。當自蓄熱室進入煤氣時,分界磚分隔煤氣斜道與空氣斜道,因而在砌筑或結構不良時,將造成煤氣短路,在斜道部位產生局部燃燒。同時這些分界磚還會影響斜道孔的斷面積。
在砌筑斜道分界磚時,應使用擠漿法或沾漿擠漿法。如在幾BP一51式焦爐中,分隔空氣與煤氣的6526號磚及分隔上升與下降氣流的6525號、12029號磚都應按砌筑順序擠漿砌筑,而不應將7690號或6524號與10558號磚等砌完后再將分界磚插入,以免造成分界磚磚縫不飽滿而又無法構填。
砌筑分界磚時,應注意控制各斜道孔的寬度及其互相間的小心距離,特別是在某些一塊磚控制2-3個孔道磚的下一層,應細致地控制各孔位置,必要時還應用樣板來檢查。
通常斜道最上一層分界磚的砌筑是決定斜道最小斷面磚層的主要關鍵。因而在砌筑這層磚時應沿燃燒室中心方向懸掛準線砌筑。準線的懸掛位置應依照設計尺寸并結合下層砌體實有的燃燒室中心線偏差,以盡量地保持設計位置,但同時又不使斜道內壁產生錯臺。
七、斜道磚的加工
斜道磚加工的第一類磚是砌磚位置不受斜道口或煤氣道中心線控制的部分。這種磚大都在兩斜道孔間的簡單異型磚及砌筑在單墻上兩膨脹縫之間的長方形異型磚。這類磚在沿燃燒室長度方向上的加工,跟在小煙道砌磚節中所述的單墻“!'型磚的加工方法相似,但其錯縫寬度變化較多,需根據設計仔細計算,以保持上下磚層具有一定寬度的錯縫。
其他受孔道中心限制的異型磚,則可在各孔道中心線的允許誤差范圍以內,移動一定距離,以減少加工塊數。如在門BP—51式焦爐中,12049號、12048號、7690號、6524號等磚皆受孔道中心控制,如當這些磚在沿燃燒室中心方向都為大公差時,則可集中在兩塊7690號磚上加工,而不需要逐塊進行切削。
當斜道部位的異型磚在沿爐組縱向寬度尺寸正公差時,如系小部分磚,則可個別進行加工。如系大部分磚,則可集中在一趟磚上,沿燃燒室縱向尺寸上予以加工。這種加工由于數量較多,一般都集中在單墻膨脹縫間的簡單異型磚上進行。如設主墻為三列磚組成,共三列磚合計公差為~8毫米,則在單墻的一列磚上磨除8毫米后縮小單墻的寬度,放大主墻寬度,以保持各列磚的縱向灰縫尺寸。但此時須注意主墻寬度放大后應同時保持斜道孔的寬度和中心距的誤差在設計公差以內。
在處理斜道部位耐火磚公差時,曾經使用過正負公差、加工磚與正公差等互相配合的方法來減少加工磚數量,則在檢查磚時將正負公差的磚分垛堆放及增加加工磚的加工寬度來配搭正公差磚。但由于斜道磚號及磚與磚之間相互影響尺寸較多,在調配使用的技術管理和上磚的管理上造成很多困難,實際施行的效果很差。近年內改為在檢查磚時對一般用量較少的異型磚采取在抽查時了解耐火磚公差的自然分配情況,如其正負公差能自然調配時,則不進行分垛挑選。當自然公差分布不能自行調配時,則將正公差磚挑出后全部進行加工到合格尺寸或偏負公差。這樣雖然增加了一些加工工作量,但節約了檢查磚的人工和避免了管理工作上的許多困難。
斜道孔的工作面應嚴禁加工,膨脹縫面可以加工,但必需使用機械削磨。手工加工面只能徹在砌磚面。
在預砌筑和耐火磚檢查中還應注意到耐火磚的厚度公差。一般說來,在厚度方面由于加工量大和不易加工,一般都不作加工處理,而僅以提高炭化室底的標高和降低蓄熱室頂部標高的方法來保持斜道磚層的水平磚縫厚度。
當斜道部位個別耐火磚的尺寸公差偏負時,在砌筑時應以調整磚縫來處理。如大部分磚號都偏負時,在施工上則無法處理。