焦炉用耐火砖(焦炉斜道部位耐火砖的砌筑方法、膨胀缝留设及斜道砖的加工)

Posted 2023-06-02

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焦炉用耐火砖(焦炉斜道部位耐火砖的砌筑方法、膨胀缝留设及斜道砖的加工)

在整个焦炉的砖型结构上斜道是较为复杂的部位，由于其孔道多、膨胀缝多，因而在施工方面也较其下诸部位困难。

―、斜道的一般砌筑方法

斜道部位的耐火砖放置方法有二种：一种是按照砖号分垛放在炉墙上，如同小烟道部位的放砖方法，在砌砖时由筑炉工及共助手按照设计图纸将各种型号的耐火砖放置在设计位置，进行排演、检查合格后再行砌筑。第二种方法是由上砖工按照设计图纸，将各个型号的异型砖放置在设计位置。当筑炉工砌筑时则在放砖的位置进行排演和检查后即可砌筑。根据近年来的使用情况，第一种方法的缺点较多，主要为增加了筑炉工找寻和安放型号繁多的耐火砖，大大地影响到筑炉工的劳动生产率，而上砖工则由于不排放砖号，上砖时缺少的砖号就无法发现，以致影响到筑炉工的砌筑。第二种方法能克服上述诸缺点，因而近年来都使用这种方法。

由于斜道砖型复杂，当炉墙砌筑进度快慢不一，参差不齐时往往使一个工作班的上砖量中竟包括数层斜道的所有砖号，有时竟达到100种型号以上。由于砖型过多;造成批砖号、按图纸放砖号及运送、编车等工作量增加，因而劳动生产率就相应降低，并易造成混乱现象。在1958年大跃进中创造了一项较为成熟的经验，这就是在各个施工小组的技术力量分配上事先进行细致的划分，使其技术力量互相接近，并在拖工中随时进行调整等方法，使各个小组的工作进度大体一致，使每半座焦炉每工作班的上砖量由原有的5—6层简化到一层。因而大大地简化了上砖的技术管理工作和提高了劳动生产率。

当蓄热室墙砌至顶部后须按技术规程规定作出顶面标高的检查平面图，并须用2—2.5米的靠尺在蓄热室顶面纵横检查相邻墙的标高。同时应对蓄热室墙的垂直度，平直度等质量进行最后的一次检查，然后始能开始砌筑斜道砖层。

在砌筑斜道前需将第一层横列标板上各燃烧室与炭化室中心线用线锤移至诸蓄热室墙头正面上，以便砌筑斜道时使用。

斜道砌墙时应先砌主墙，因其具有较多的孔道，先砌筑时便于找正。但砌筑炉头部分的砌体时不分单、主墙的先后顺序，将同一层的炉头一次全部砌完，以便及时发现主墙与单墙砖的宽度是否合适，膨胀缝宽度是否合格，相邻墙间标高是否平直等。在砌筑每层炉头时应用线锤将炉头正面线及中心线找准，持别是主墙的中心线和墙的宽度更为重要，应按立火道中心线严加控制，不得有过大的误差而造成膨胀缝过小甚至填心砖砌不下的严重事故。

斜道主墙每层一次的砌筑宽度不限，一般都以膨胀缝为界，一次砌完两膨胀间的主墙，以便找正膨胀缝的宽度和平直。但主墙过宽时亦可分二次或三次砌筑(如ΠBP—51式焦炉斜道的第六、七层等)。在砌筑主墙时应两边悬挂准线。

斜道部位的砖缝应砌筑严密。一般都应使用两面打灰或沾浆挤浆的操作方法。分隔空气斜道与煤气斜道的隔墙砖应尽量采取沾浆挤浆法砌筑。在砌完一层斜道时应尽先抅填斜道部分的砖缝，使其达到饱满坚实，而避免在生产时煤气窜漏，造成斜道处的局部燃烧，损坏斜道砌体。

斜道第二层主墙，单墙之间的空隙(如ΠBP—51式焦炉)，实质上相当于该层的膨胀缝。因此应按膨胀缝的技术条件来进行砌筑。但在某些焦炉设计中，这一缝隙规定较宽(如ΠK式焦墟)，则保持其如同上一层膨胀缝的宽度即可。

当第一层斜道砌筑时，应按砌体的设计中心线来砌筑，而不管下部的蓄热室墙是否有扭曲。当蓄热室墙中心与斜道中心不一而产生砌体“错台”时，一般都不进行修理。唯双联下喷式58型焦炉由于斜道内具有下喷煤气管及两区水平砖缝有沟槽结构，蓄热室墙扭曲过多时就必须进行返工，以免造成斜道区的砌筑困难。

保持斜道孔内部的洁净，应按炉型结构不同来规定施工中清扫工序的进行时间。如ΠBP—51式焦炉中长斜道在砌完第六层时，短斜道在砌完第三层时就必须进行以下诸层斜道孔内壁的清扫。而横贯煤气管及煤道支管则应在第九层后彻底清扫干净。如果不进行这些清扫工序，则以后就无法进行。双联下喷式58型焦炉由于斜道较为平直，可在斜道砌完时一次清扫，但下喷煤气管则必须逐层随时清扫。

二、斜道膨胀缝和滑动缝的砌筑

膨胀缝是斜道部分主要质量关键之一。砌筑时首先应注意保持膨胀缝的适当宽度与缝壁的平整光滑，因此就必须使用膨胀缝样板来砌筑。样板的长度以700—800毫米较为适宜，其高度应较砖层的高度低30毫米，以使在膨胀中放入样板后仍能使用靠尺来找平墙间的标高。其厚度则根据预砌筑和检查砖中所得耐火砖的尺寸公差偏正或偏负及膨胀缝的宽度而定。如耐火砖的尺寸公差偏正，则样板厚度应做至此膨胀缝小1.5—2毫米，以保持膨胀缝的最小宽度公差。根据砌砖经验，这样长的膨胀缝样板所砌出的膨胀缝有效宽度应较其样板宽度增加1毫米，如膨胀缝及样板的长度和宽度增加和缩小时，则样板厚度与所砌出膨胀缝间的差数则应相应地增加或缩小。如耐火砖公差偏负时，则样板可做至同膨胀缝一般大小，此时砌出的膨胀缝宽度偏为正公差。

斜道膨胀缝在填充前必须清扫洁净。通常使用φ6毫米的铁钩子将缝内泥浆钩出后再以压缩空气将残存泥浆吹净。使用压缩空气可大大地提高劳动生产率和保证质量，但必须注意压缩空气的压力不能过大，一般的出口压力应保持在2公斤/平方厘米表压以内。如不易按设压力表时，亦可以不将砖缝吹空为原则而在施工中随时调整使用。

图1膨胀缝的两种填充方法

A一以锯末沥青填充;B一以马粪纸填充;

1一锯末;2—沥青;3—马粪纸

当清扫完毕后在膨胀缝的断续处或两侧端头以马粪纸堵好，在膨胀缝内填以洁净锯末，到距顶面15-20毫米为止，并在锯末上浇注一层厚度为15—20毫米的沥青，将表面铲平即可。如图1A所示。

填灌锯末不要太松，以防沥青不易灌平，但亦不要太紧，以无明显的孔洞即可。撒锯末时遗留在膨胀缝两侧表面的锯末，可待灌完沥青后与沥青一同清扫，以免沥青与耐火砖沾结。

所用锯末应洁净、干燥，其中不得含有碎砂石或铁钉、铁层等含铁杂质。测定干湿的简便方法是以手紧握锯末，放松手掌后锯末结成一团时即可使用。沥青的软化点应在65~70℃之间。软化点过高的沥青在浇灌时松脆易碎，升影响膨胀;过旺则易变形，不易灌平。可以焦油与焦油沥青调配而成，亦可以Ⅳ号石油沥青与Ⅴ号石油沥青调配而成。

1958年在一些焦炉施工中曾使用过马粪纸来代替锯末和沥青。其使用方法如图1B所示。即当膨胀缝清扫洁净后，以宽度为80—100毫米的马粪纸条弯成半圆形后塞入膨胀缝中。由于马粪纸只有弹性，其两边可紧靠膨胀缝的两侧而不致落到底部，在其上部随即盖上滑动缝纸，以免灰浆落入膨胀缝中。

这种方法的主要优点是简化了施工程序，提高劳动生产率，节约了沥青，由于取消了锯末以及蒸煮，浇灌等多样工具可以加速斜道的施工进度。但塞入膨胀缝的马粪纸必需细致操作，使其边到平整和严密的要求，否则就很难保持膨胀缝的质量。

当砌体在加热产生膨胀时，上下两层膨胀缝之间的一段水平砖缝将产生相向的移动。如图2所示。因此在这段砖缝内应垫入一层滑动缝纸，使砖缝的灰浆不与砖沾结，以便于膨胀时的滑动。

图2 滑动缝的铺设方法

1-滑动缝纸;2-耐火泥浆;3-膨胀缝内锯末;

滑动缝纸的一侧应跨过下层的膨胀缝，一般跨过5—10毫米即可。以防在砌砖时灰浆挤入膨胀缝中。而另一侧则最多伸至上层膨胀缝边或距边5毫米左右，以免在清扫上层膨胀缝时将膨胀缝纸钩出而影响滑动缝的质量。

铺设滑动缝所用的纸张应满足下述两点要求：首先是纸张的韧性要好，受潮湿后仍具有一定韧性，纸张净洁、整齐，便于加工和管理。其次是不能太厚，一般不应超过1毫米。通常使用的有马粪纸、水泥袋包装纸以及沥青油毡纸，其中以沥青油毡纸较好。

如上所述滑动糙纸的宽度应很准确。因此在施工前就应将滑动缝纸按图纸计算宽度加工完毕，并按使用地点、砖层加以编号，在砌砖时则按砖层限额领用。

三、斜道砖层标高的控制

斜道部位除逐层在砌筑时应控制砌体的标高和表面平整外，从结构的特点上有三处需进行标高的测量检查。在ΠBP—51式焦炉中这三处是斜道第二层、最上一层的炭化室底及燃烧室炉头保护板底座的边沿砌体。在双联下喷式58型焦炉中则由于保护板较簿，底座部分无标高要求。

第二层斜道，与蓄热室相似，为各独立炉墙构成，但从第三层砌体开始，斜道部位即联结成一个整体。为保持第三层砌体在跨过诸墙时能砌筑平稳，就要求第二层砌体具有良好的平面标高。按技术条件规定其砖层脱离设计标高的允许误差为±5毫米，而相邻墙之间的标高差不得超过2毫米。一般在施工中所采取的措施如同砌筑蓄热室时保持墙顶面标高的方法相似，但必须更加经常地使用2.5米的靠尺杆来检查墙面平直皮，如图2-5-41所示。

图3斜道第二层砌体标高控制方法

1一先砌具有直立标杆的标准墙;2—后砌的墙;3—2.5米长木靠尺

砌筑炭化室底部砖层时所采取的措施与上述相同。由于斜道部位大部由单重较大的异型砖构成，而水平砖缝在砌筑时又较难控制，因而就经常产生超出标高的情况。为使炭化室底部便于砌筑，应在第四层时进行一次中间检查。当发现标高超出时，则在以上诸层砌体中及时压缩水平砖缝来弥补。而在ΠBP—51式焦炉中，则由于第七层横贯煤气管砖单重太大，砖本身具有较大的外形扭曲，不易砌平，因而除第四层外尚须在第六层或第七层砌完后再进行一次中间检查。并在每层砌筑时使用2—2.5米的靠尺来检查单墙之间是否平整一致。

在砌筑燃烧室炉头保护板底座的砌体时(ΠBP—51式焦炉第七层的边沿)，应按炉组纵向在2—3个小组之间拉上通长的准线来砌筑。这样的工作应在砌筑第四、五层炉头时即行开始，逐层将各个标高不一致的炉头找平。而在砌筑第六层和第七层时应以2.5米的靠尺在边沿找平。

四、斜道孔径的控制

斜道孔径的技术条件包括两项：一为各孔的设计位置和孔间的相对距高须准确;二为各孔道的断面积必须保持。造成孔道质量低劣的原因亦有施工和耐火砖外形公差两种。

在斜道部位有多层的斜道口系由单独一块砖所构成，而不能使用灰缝的宽度来调整孔径。对于这种耐火砖除在耐火材料订货时提出一定技术要求外，还应在耐火砖运入砖库前进行严格的检查和挑选，而某些在一块砖上具有两个以上的孔道时则除检查孔道断面积外还应检查中心距、扭曲等对各孔上下层衔接有关的尺寸。

在施工中一般有下述几种方法：其一即是使用斜道的横标杆，来定出斜道口的位置。在第一层上砖之前，即将横标杆放在蓄热室墙上，自正面和中心以线锤找正后按横标杆上的设计尺寸画出各孔道的中心线和边线。在上第一层砖和砌筑时即按此排砌砖号。砌第二、三层时即以保持内壁平直即可，但砌完2-3层后则各项尺寸的误差逐渐变大，又必须使用横标杆来检查校正一次，以经常保持中心线的正确。

度量斜道孔间中心线距离时，应避免使用1-2米长的木尺或钢尺，这样的度量检查只能控制各孔间的相对中心距，而不能检查各孔是否在共设计位置。分若干次度量后亦将产生较大的累积误差。在不使用横标杆的砖层砌筑时可使用卡尺工具来检查各斜道孔的宽度和中心距。由于这种卡尺一次可以度量4-5个斜道孔，其误差较小，准确性较高。卡尺的宽度可较斜道口小2-3毫米。亦可做成阶梯形的几种宽度以度量不同宽度的斜道口。

在砌筑由两块砖构成的斜道口时，应以砖缝的宽度来调整斜道口宽度，但应同时参照上下诸层的口径公差，以保持斜道内壁的平直光滑。

五、斜道区炉内煤气管道的砌筑

在ΠK—2K式与ΠBP—51式焦炉的斜道区内具有两列横贯的焦炉煤气道，是这两种焦炉中较难砌筑的部位。砌筑的第一个困难是不易很好地控制斜道孔与煤气支管间的位置。在砌筑第七层的斜道孔时最好以横标杆来排砌斜道孔的位置。如发现不合设计位置时应在第七层中设法纠正，以确保诸斜道孔间中心距误差不超过±3毫米。在砌筑煤气管砖时则应严格按照设计的主墙宽度来砌筑，保持煤气支管与料道孔间的距离，使每个煤气支管小心对准每对斜道孔的中心，以保持三者间的相对距离，以便砌筑其上一层砖。

为了使砌筑时更便于控制煤气支管的位置，亦可在砌筑煤气支管砖时使用木制砖型样板，以便随时检查三孔位置是否准确。样板可参照上一层砖的砖型制作，厚度可较薄些(20毫米即可)。但在计算煤气支管中心与斜道中心距时应在样板的底面加入4-5毫米的灰缝厚度后再计算中心距。

其次是在预砌筑时应对这两层异型耐火砖的外形和孔径的公差进行细致的检查，其中应特别注意煤气支管的中心距离及管道内壁的平滑。如图4所示，煤气管砖与支管管壁和砖外皮之间的间距为11毫米，但在制作耐火砖时极易在这11毫米处产生裂纹，因而一般都将此距离放宽到12-14毫米，甚至个别地达到15毫米。而其上一层的“B”向尺寸则因同样原因又经常做成负公差。因而在砌筑这两层砖时，如按设计位置砌筑，则造成煤得支管内壁不平滑。一般都采取提高煤气管砖外侧砖缝的办法使气支管内壁达到平滑。显然，这样的做法将提高这两层砌体的标高(可达到+7-10毫米)而影响炭化室底的标高。同时煤气管砖向内倾斜时，即使倾斜角度很小，也将影响膨胀缝的宽度和砌作的严密。因而在施工前的预砌筑工作中或在耐火砖制作时，即应对构成煤气支管的各个有影响的尺寸进行检查，开在耐火材料订货时提出一定的要求。

图4 横贯煤气道与支管衔接部分示意图

砌筑煤气管砖时，也须注意分隔机焦两侧的中心堵砖及环状镶缝砖是否有遗漏。应在每一列煤气管砖砌筑完毕后及时检查和建立适当的制度。

煤气管砖的外形质量应在进入砖库前逐块检查，其中应特别注意内外壁及接缝处的裂纹、裂缝。

砌筑煤气管砖层及其上一层由于砖的单重较大、砖型复杂，一般较易超出该层的设计标高。除在砌筑时使用准线和木靠尺来控制标高和表面平直外，还可结合蓄热室的耐火砖公差情况，适当地降低蓄热室顶部的标高(如普遍降低5-7毫米)，并可同时压缩第一、二层斜道的水平砖缝。而在第七、八两层中把砖缝适当地放大，以保持灰浆的饱满和炭化室底部的设计标高。

六、斜道分界砖的砌筑

斜道分界砖就是分隔两个斜道的隔墙砖。在大多数焦炉中这些隔墙砖对斜道的结构严密性都有很大关系。当自蓄热室进入煤气时，分界砖分隔煤气斜道与空气斜道，因而在砌筑或结构不良时，将造成煤气短路，在斜道部位产生局部燃烧。同时这些分界砖还会影响斜道孔的断面积。

在砌筑斜道分界砖时，应使用挤浆法或沾浆挤浆法。如在ΠBP—51式焦炉中，分隔空气与煤气的6526号砖及分隔上升与下降气流的6525号、12029号砖都应按砌筑顺序挤浆砌筑，而不应将7690号或6524号与10558号砖等砌完后再将分界砖插入，以免造成分界砖砖缝不饱满而又无法抅填。

砌筑分界砖时，应注意控制各斜道孔的宽度及其互相间的小心距离，特别是在某些一块砖控制2-3个孔道砖的下一层，应细致地控制各孔位置，必要时还应用样板来检查。

通常斜道最上一层分界砖的砌筑是决定斜道最小断面砖层的主要关键。因而在砌筑这层砖时应沿燃烧室中心方向悬挂准线砌筑。准线的悬挂位置应依照设计尺寸并结合下层砌体实有的燃烧室中心线偏差，以尽量地保持设计位置，但同时又不使斜道内壁产生错台。

七、斜道砖的加工

斜道砖加工的第一类砖是砌砖位置不受斜道口或煤气道中心线控制的部分。这种砖大都在两斜道孔间的简单异型砖及砌筑在单墙上两膨胀缝之间的长方形异型砖。这类砖在沿燃烧室长度方向上的加工，跟在小烟道砌砖节中所述的单墙“!’型砖的加工方法相似，但其错缝宽度变化较多，需根据设计仔细计算，以保持上下砖层具有一定宽度的错缝。

其他受孔道中心限制的异型砖，则可在各孔道中心线的允许误差范围以内，移动一定距离，以减少加工块数。如在ΠBP—51式焦炉中，12049号、12048号、7690号、6524号等砖皆受孔道中心控制，如当这些砖在沿燃烧室中心方向都为大公差时，则可集中在两块7690号砖上加工，而不需要逐块进行切削。

当斜道部位的异型砖在沿炉组纵向宽度尺寸正公差时，如系小部分砖，则可个别进行加工。如系大部分砖，则可集中在一趟砖上，沿燃烧室纵向尺寸上予以加工。这种加工由于数量较多，一般都集中在单墙膨胀缝间的简单异型砖上进行。如设主墙为三列砖组成，共三列砖合计公差为~8毫米，则在单墙的一列砖上磨除8毫米后缩小单墙的宽度，放大主墙宽度，以保持各列砖的纵向灰缝尺寸。但此时须注意主墙宽度放大后应同时保持斜道孔的宽度和中心距的误差在设计公差以内。

在处理斜道部位耐火砖公差时，曾经使用过正负公差、加工砖与正公差等互相配合的方法来减少加工砖数量，则在检查砖时将正负公差的砖分垛堆放及增加加工砖的加工宽度来配搭正公差砖。但由于斜道砖号及砖与砖之间相互影响尺寸较多，在调配使用的技术管理和上砖的管理上造成很多困难，实际施行的效果很差。近年内改为在检查砖时对一般用量较少的异型砖采取在抽查时了解耐火砖公差的自然分配情况，如其正负公差能自然调配时，则不进行分垛挑选。当自然公差分布不能自行调配时，则将正公差砖挑出后全部进行加工到合格尺寸或偏负公差。这样虽然增加了一些加工工作量，但节约了检查砖的人工和避免了管理工作上的许多困难。

斜道孔的工作面应严禁加工，膨胀缝面可以加工，但必需使用机械削磨。手工加工面只能彻在砌砖面。

在预砌筑和耐火砖检查中还应注意到耐火砖的厚度公差。一般说来，在厚度方面由于加工量大和不易加工，一般都不作加工处理，而仅以提高炭化室底的标高和降低蓄热室顶部标高的方法来保持斜道砖层的水平砖缝厚度。

当斜道部位个别耐火砖的尺寸公差偏负时，在砌筑时应以调整砖缝来处理。如大部分砖号都偏负时，在施工上则无法处理。