气化炉筑炉施工方案
气化炉筑炉施工方
案
一、编制依据
1.中国石化集团兰州设计院所设计施工图；
2.《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GBJ211-88；
3.《化工用炉砌筑工程施工及验收规范》HGJ227-84。
二、概况
1.工程概况
本工程为乌石化公司化肥气化装置气化炉拱顶隔热衬里改造，由中国石化集团兰州设计院设计。改造目的是为了增大气化炉炉顶隔热衬里的厚度，降低炉壳温度。炉顶部隔热耐火层由内到外依次为刚玉质异形砖、氧化铝耐火浇注料、陶纤毡。炉内净直径最大为φ1371，最小直径φ254，施工面很窄，炉内操作比较困难，要求砌筑质量高，施工强度很大。拱顶改造与气化炉检修同时进行。
2.主要工程量
刚玉砖： 1320块；
刚玉空心球砖： 8块；
轻质隔热砖： 1156块；
高铝砖： 1436块；
陶纤毯： 37m2；
隔热耐火浇注料：2m3；
三、施工顺序
拆除拱顶、筒体及炉底耐火材料→清理炉子→砌筑炉子底部出气口处耐火砖→浇注炉子底部耐火浇筑料→砌筑炉子筒体耐火砖及隔热砖→支
模砌筑拱顶刚玉砖及浇筑耐火浇注料→拆除炉子内部架子，清扫→砌筑炉子锥型底部耐火砖。
四、施工准备
1.施工机具及场地的准备
本气化炉施工包括砌砖和隔热耐火浇注料施工。刚玉砖砌筑前必须进行预砌筑，应准备预砌筑场地，场地要求平整、干净。耐火浇注料施工需要搅拌场地和材料堆放场地,搅拌场地应有水源和电，材料堆放场地应防潮、防雨。搅拌用搅拌机设在气化炉平台上，水源及电接到平台上。筑炉用材料用车间的电动葫芦运输到位。
2.材料的准备
根据设计要求，筑炉材料由洛阳耐火材料研究院生产，定货由业主负责，需用耐火材料数量如下表：
3.材料的检验
气化炉使用的材料是洛阳耐火材料研究院提供的，其检验标准由洛阳耐火材料研究院提供，经设计院和业主审核后实行。主要耐火材料到货后，应检查其物理、化学性能及力学性能，经检查符合要求后方可使用。
耐火材料由业主负责检验，确认合格。由于该汽化炉砌筑要求高，因此所有耐火砖应用游标卡尺检验其尺寸，砖的尺寸误差不得超过0.5mm，材料到达现场应在炉外进行预组装，尺寸满足要求后方可进行砌筑。
4.架子搭设
施工前，按施工程序及时敷设钢管脚手架，架子必须稳固、安全、可靠、方便施工。为了保证炉子下部砌体的质量，在立杆与耐火砖接触面铺设麻袋和木版。在炉内搭、拆架子时，绝对禁止钢管卡子、工具及其它东西从高处坠落下来，损坏已筑的耐火砌体。
5.原有耐火材料的拆除
拆除前，在炉内搭好架子，架子上满铺跳板，防止拆除下来的耐火材料向下掉。搭好架子后，从上往下逐层拆除耐火砖，一边拆一边往下运出炉子；耐火砖拆除完后，用钎子敲打耐火浇注料，拆除运出炉外。当耐火材料拆除完后，用钢丝刷清理设备筒壁，使设备筒壁清洁无杂物。清理完毕后，检查设备筒壁表面质量，有无锈斑等缺陷，并做好记录。
五、施工方法
1.模具制作
模具制作采用分瓣制作的方法，制作材料采用不易变形的东北红松，木
材厚度加工成型后为20mm 。模具分为二部分：球形部分和锥形部分。模板加工制作必须尺寸准确，误差不得超过1mm 。每一部分模板包括筋板及环形板，具体图形如下：
模板总装图
2.耐火纤维的粘贴
在砌砖以前，将耐火陶纤毡按照施工图尺寸进行裁剪，用配套提供的耐火纤维粘接剂进行粘贴。陶纤毡加工尺寸如下：
50
环型板共
筋板共60筋板共20
炉拱顶部耐火纤维的裁剪尺寸：
第一层每种规格18块
第二层每种规格18块
炉拱顶部肩的部位耐火纤维毡裁剪尺寸
每种规格6块
炉顶烧嘴管口耐火纤维毡裁剪尺寸
耐火纤维粘贴要平整，接头采用对接，下料应根据炉体尺寸放好样后，加宽1cm,以便于对接时经过挤压消除缝隙。
3.耐火砖的砌筑
耐火砖砌筑分为三部分：筒体保温砖隔热砖与刚玉砖砌筑、拱顶刚玉砖砌筑以及烧嘴部位刚玉砖砌筑、炉底隔热砖与刚玉砖砌筑、砌筑时应严格按照洛阳耐火材料研究院提供的砌筑技术要求和砌筑技术方案进行施工，施工程序及质量还应满足《工业炉砌筑工程施工及验收规范》和《化工用炉砌筑工程施工及验收规范》的规定。在施工时，应注意以下几个方面的问题。
a.耐火砖到达现场后，应对耐火砖进行尺寸检查，检查采用游标卡尺，砖的外型尺寸偏差不得大于0。5mm。
b.运至施工现场的耐火材料应检查其附带的产品质量证明书、合格证和检验报告。现场的耐火材料应按照品种、规格、砖号和施工顺序分别堆放整
齐并作出标记。
c.耐火砖在运输和保管的过程中应轻拿轻放。耐火砖和耐火泥应保存在有盖的仓库内，并应防止受潮。
d.在准备工作完成后，先砌隔热砖，砌筑时，用线锤吊设备中心线，控制每层砖的砌筑尺寸并做好记录。隔热砖砌筑完后，将加工制作好的摸板根据施工图尺寸固定调正，用弧形板检查模板的圆度和半径是否符合设计要求；模板支设后，按照施工图砖的顺序将刚玉砖在拱模上预砌筑并做好记录，预砌筑满足施工要求后方可正式砌筑拱砖。砌砖时要把灰浆按砖缝的允许厚度全面均匀地摊在砖面上，并要求平滑不断缝；抹上灰浆的耐火砖放到规定位置上，用塑料榔头轻轻的敲打，以调节砖缝厚度和砂浆饱满度达到规定要求；拆模后，将砖缝挤出的灰浆刮去，然后进行勾缝。砌筑要求错缝，如有不可避免的通缝情况，允许存在。
e.耐火泥在运输和保管过程中,严禁受潮和淋雨。砌筑时，所用耐火泥必须与所砌筑的耐火砖相匹配，不得混用耐火泥。在砌砖前，根据材料厂家的技术要求，经过试验确定泥浆的稠度和加水量，同时检查泥浆的砌筑性能是否能满足砌筑要求。灰浆调制采用13mm电钻改装成的搅拌机在灰桶中搅拌；调制泥浆时，应称量准确，搅拌均匀，而且随拌随用；搅拌用水必须为可饮用水，而且氯离子含量不得大于300PPm。
f.当耐火砖砌筑在特殊部位或耐火砖尺寸有偏差时，必须对耐火砖进行加工。耐火砖加工采用砌砖机、角向磨光机进行加工，形状复杂的可采用崭子、凿子等工具进行手工加工，再用磨砖机将砖修磨平整。加工后的砖不得小于原砖的1/2，但砖的迎火面不允许加工。
g.当耐火砖砌筑好后，应用塞尺检查砖缝的厚度，塞尺宽度应为15mm，厚度应等于被检查砖缝的规定厚度，如果用塞尺插入砖缝的深度不超过20mm时，则该砖缝即认为合格。不得使用端头尖锐或已磨损的以及不标准的塞尺。
4.耐火浇注料的浇注
a.本工程使用的耐火浇注料有两种：氧化铝空心球浇注料和不锈钢纤维耐火浇注料。当拱砖砌筑完后，在砖的外表面涂一层灰浆贴好防湿油纸，浇注氧化铝空心球浇注料；在21#砖砌筑完后，同样贴好防湿油纸，浇注不锈钢纤维耐火浇注料。
b.隔热耐火浇注料的搅拌，一次使用量小，采用人工在灰浆槽内搅拌，使用量多采用盘式强制式搅拌机搅拌，加水后的搅拌时间为2分钟。搅拌时，要求搅拌容器和器具清洁无污染；由于在运输过程中可能造成浇注料骨料粒度分布不均匀，应先进行干料搅拌，搅拌均匀后再加水充分搅拌。搅拌用水为可饮用水，水温控制在10℃-20℃范围内，采用加热或加冰的方法来达到温度要求。搅拌时的加水量应严格按照设计或材料厂家的要求进行。
c.搅拌好的浇注料必须在30分钟内浇注完，在同一段内作业时，其搅拌时间和加水量应保持同一条件。
d.搅拌好的浇注料用小桶装好运入炉内，采用振动棒振捣。振捣时，要求均匀密实，但要防止振捣过度引起骨料分离，粒度分布不均匀等现象。
e.浇注料浇注完毕后，应将浇注料密闭，保持气温在5℃以上进行养护，养
护时间不得小于24小时。当浇注料强度达到设计强度的75%以后，拆除模板，进行下道工序。
5.防潮纸的施工
设计图纸规定：浇注料与各种耐火砖之间、浇注料与陶纤毯之间、陶纤毯与耐火砖之间、高铝耐火砖与刚玉砖及轻质隔热砖之间均应粘贴防湿油纸，防湿油纸的使用部位都已标注在施工图纸上。耐火砖之间使用防潮油纸，是为了使各层砖在垂直方向能独立而平滑地膨胀；与浇注料接触面使用防潮油纸是为了防止水分渗入耐火砖及陶纤毯中，造成耐火材料性能缺陷。
6、冬季施工措施
由于气化炉的施工期安排在3~4月份，气候比较寒冷，按照冬季施工要求，特别制定保障措施。
a、在炉顶平台用脚手架和彩条布把施工场地遮蔽起来，尽量
减少空气的对流。尽可能的利用2号炉的热量。
b、把管子加工成热水器的形状，安放在炉内，引入蒸汽来提
高炉内的温度。
c、对炉顶和炉底的壳体外部进行临时保温，以保证炉内浇注
混凝土时，炉壁内的温度达到5oC以上。
d、施工用水要保证达到15oC~20oC，需在炉顶设一储水桶，经
过蒸汽加热来满足施工需要。
e、材料的堆放，根据施工进度将耐火材料堆放在炉顶靠近2
号炉的旁边，以便于提高砖的温度。另一部分堆放在炉下
吊装孔旁边。对炉下堆放的材料，地面要垫木版，防潮；
上面要搭棚防雨雪。
六、施工计划
1.工、机具计划
2.材料计划
（1）工程材料
工程物质材料型号、规格及数量见前面材料准备。
（2）施工材料
序号名称型号规格单位数量
1 木板δ=50mm m 2
2 金刚砂轮磨片φ100 块 5
3 螺栓 L=80,φ12 根 200
4 螺母φ12 个 400
5 钢管 L=3m 根 100
6 十字卡个 200
7 跳板 20*1000 块 20
8 彩布条 M2 170
9 保温棉 M2 30
10 金刚石锯片Φ500Χ3.2 张 3
3.劳动力计划
工种位置人数工作内容
筑炉工炉内 4人炉内预组装及砌筑、浇注
筑炉工炉外 1人砖加工、灰浆调制、搅拌
操作工炉外 1人吊车操作及炉外材料管理
司机炉外 1人材料运输车辆操作
木工炉内、炉外 1人模板制作及根据工程进度支、拆模时用
普工炉外 5人配合技术工人工作
架子工根据工程进度及时安排。
4.工期计划
工作内容需用工期
施工准备 10天
原有筑炉材料拆除 2天
筒体施工 6天
拱顶砌筑 4天
炉底施工 4天
七、质量安全措施
1.质量措施
筑炉过程中，严格执行设计要求、材料厂家提供的技术要求及砌筑技术方案以及施工规范。
耐火材料使用前必须经过严格的检验并经业主、监理和设计单位确认合格。所有进场材料必须具有合格证、产品质量证明书以及产品检验报告。对耐火刚玉砖，还必须在炉外进行模拟砌筑组装，并检验符合设计要求后，方可进入炉内组装砌筑。
耐火砖砌筑时，上下层必须错缝。由于刚玉砖几何尺寸的偏差以及炉体设计尺寸等原因，拱顶刚玉砖砌筑不可避免要出现通缝，在施工中要尽量避
免，不可避免的通缝允许存在。
耐火砖砌筑灰缝控制在1mm以下，调整砖砖缝为2.5mm以下,调整砖数量每层一块。
灰缝检查时，抽点检查，测点的基准应在砖的中间部位，采用塞尺检查，塞尺插入时不得上下撬动，避免影响砖的粘接强度。
对每层砖局部因为砖的几何尺寸误差引起的高低不平，采用金刚砂轮磨片打磨平整后，在砌筑下一层。
耐火浇注料搅拌时，严格控制混合料的温度和加水量，使搅拌后的浇注料温度、和易性以及流动性等都能达到施工要求。在浇注料施工过程中，每一工作班，每一种材料做试块三组，待养护达到时间后检验其性能并附有检验报告。
在施工过程中，应有专职质量检察员跟踪检查，发现问题及时解决。对所有筑炉工序做好施工记录，对重要部位做好隐蔽工程记录。对返工返修部位做好标志，重点检查。
2.安全措施
a.所有进入现场人员必须进行安全教育，树立安全施工意识，认证做好安全操作工作。杜绝重大事故，消除一般事故。进入现场戴好安全帽，高空作业系好安全带。遵守易燃易爆场所工作规定，遵守安全操作的规章制度，做到安全生产。
b.炉内使用36v安全灯具。停止作业时，必须关闭电源。同时保护好进入炉内的电线，防止破损，应每天进行检查。所有电缆及用电设备、机具使用前进行检查，保证电路畅通，杜绝漏电情况的发生。
c.机械应由专人进行操作。机械操作人员应具有相应的操作证及上岗证。所有机具使用前应进行空运转及负荷运转试验。使用的钢丝绳及白棕绳使用前应小心仔细的检查，检查符合要要求方可使用。
d.垂直运输材料时，物品要放稳挂牢，防止重物高空坠落伤人。往炉内运输材料时，要小心谨慎，材料不得露出容器，防止掉出伤人。
e 炉子内外脚手架应搭设牢固，跳板绑扎固定，经检验合格后方可投入使用。
f.施工现场保持清洁整齐，材料对放平稳有序，每天施工完毕后清理现场，密封容器，做到文明施工。 八、施工平面布置图
九、砌筑施工程序
a 砌筑前把炉壳内侧清扫干净，粘贴直筒部耐火钎维毡，在钎维毡的表面贴一层防潮纸。
b 下部管口砌筑：
汽化炉三楼平台平面布
如图示下部管口部砖在炉内组装至虚线部分，并检查其高度、内径、角度，上下相邻层间耐火砖的错缝等，均合格后，方可正式砌筑。
燃烧室下部管口的钢壳体因几次修整后，已偏离中心。4号砖的中心定位以气化炉的筒体为准
c 与下锥部接触的直筒部：图示
在已砌筑的耐火砖和耐热砼表面满铺二层麻袋，再用脚手架铺设工作台。按图示在炉内进行直筒部模拟组装。检查其高度、内径，合格后方可砌筑。
将23号砖砌一圈，下口灰缝1mm，24号砖砌二圈，半砖错缝，在其外
侧贴防潮纸，浇注IC-170S到设计标高（25号砖下口面抹平，其余部分粗糙），1号砖砌二圈，在其外侧贴防潮纸。25号砖砌一圈，在其外侧贴防潮纸。浇注IC-170S到设计标高（表面抹平）。按实际情况加工31号砖，砌筑一圈。
D 斜底部：图示
在直筒部24号砖上弹出斜锥体IC-170S的标高，确保浇注物表面与水平的夹角后40°，否则回造成斜底部异形砖全部加工的现象。IC-170S的标高取决于以下三个方面，直筒部内层的直径，下部后口的直径，下部管口的标高。斜表面用尺木方来控制，用灰刀抹光其表面平整。
按图示进行预砌，检查耐火砖斜表面的平整度，错缝（不用半砖错缝，采用错开一点）及10号砖与直筒部周围之间的3mm厚膨胀缝，如不能保
证，必须加工10号砖或用造砖的方法来满足此值。
27号、28号、29号、砖按扇形同时砌筑，在5号砖上口铺4mm厚耐火钎维纸，然后砌6号砖一圈，后确保5号与6号之间膨胀缝的间隙4mm 厚，可用同厚度的铝片插入，待6号砖一圈合拢后取出铝皮，7号、8号、9号、10号砖按扇形面同时砌筑。10号砖与直筒部间有2层耐火钎维纸，确保膨胀缝3mm，斜面保持平整。
E直筒部：
按图纸进行模拟组装，检查其内径，如超过允许范围，加工31#砖来满足要求，若31#砖与石棉毡之间间隙偏大，能够充填气硬性JT—35灰浆。
从外层向里层依次砌筑，层与层之间贴上防潮纸。为了使测温孔下下面直筒部砖便于调整标高，将内层第八圈1号砖与15圈的2号砖调换。砌筑时中心线和园心度的找正，因炉内直径很小，不易设立中心杆来找正中心和园度，如附图找中心示意图来确定中心，样板配合随砌随检。砌筑时用水平尺控制水平，自制简易水平找正器来检查一圈的水平误差。
F炉顶：图示
粘贴炉顶部耐火纤维毡，其内侧贴防潮纸。
炉拱顶部耐火砖采取炉内预组装一圈砌一圈，逐圈往顶部砌筑的方法。11#、12#砖砌筑时采用样板，靠尺来控制其园心度和水平度，13#—16#砖在炉内支模砌筑，19#、20#在炉内支模炉外砌筑，炉内人员配合校正，以保证施工质量，炉拱顶部每砌一环，检查其直径，园心度、标高、水平度、灰缝合格后，再砌下一环。炉顶管口部21#、22#砖在炉内组装，检查其直径和高度，合格后方可砌筑，用样板及炉中心线校正其同心度。
炉拱顶部的高度由炉外模拟组装后确定，为确保其高度，严格控制炉拱顶部的水平环缝厚度，其控制方法采用和灰缝同一厚度的铝片插入缝口插入深度3mm、宽度10mm，一环砖合笼后取出，用灰浆勾缝。
炉拱顶部模拟组装所确认的高度与图纸高度788.2mm不符，而不能保证燃烧筒的高度为463.84mm，则用加工或调换直筒部39#砖的方法，来保证燃烧筒的高度。
拱顶耐火砖由下而上进行砌筑，砖背面抹M—AWP灰浆后，按阶段分层浇注IC—170S。
耐火沙浆调制
M—AWP 2.5∽3.5% （W · t %）
用于CX—AWP，ALPIX—17
JT—35 添加溶液30% （W · t %）
用于PX—C1
搅拌JT—35时如添加溶液不够，能够添加适量清水，然后搅拌。
JT—35属气硬性灰浆。
砖缝要求：
最内层（CX—AWP）砖缝控制在1.0mm以下，调整砖砖缝为2.5mm以下，调整砖数量每圈为一块。每圈合笼砖位置错开。
第二层（ALPIX—17）砖缝控制在1.5mm以下，调整砖砖缝为3.0mm以下。
调整砖数量每圈为一块。
直筒部最内层耐火砖配置表：