耐火磚砌筑對(duì)回轉(zhuǎn)窯的影響

國(guó)家環(huán)境保護(hù)部印發(fā)的《危險(xiǎn)廢物污染防治技術(shù)政策》指出：“危險(xiǎn)廢物的焚燒爐采用已旋轉(zhuǎn)窯爐為基礎(chǔ)的焚燒技術(shù)”，說(shuō)明了回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物的適用性。危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)包括了以下幾個(gè)子系統(tǒng)：廢物預(yù)處理系統(tǒng)、廢物貯存和進(jìn)料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯(一次燃燒室)、二燃室、余熱鍋爐和煙氣處理裝置。

回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)傾斜的鋼材料圍卷起來(lái)的內(nèi)襯耐火材料的圓筒，是焚燒系統(tǒng)中艱要的一環(huán)，各種廢物在窯內(nèi)焚燒進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理，由于危廢組成的復(fù)雜帶來(lái)化學(xué)成分的復(fù)雜性，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)襯的質(zhì)量也提出更高的要求，不僅是選取合適的耐火材料，而且需要耐火材料的高質(zhì)量砌筑。

回轉(zhuǎn)窯耐火材料的更換周期是窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，頻繁的停窯檢修會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。影響耐火材料的的更換周期因素有以下幾點(diǎn)：

1、回轉(zhuǎn)窯的操作狀況;

2、耐火材料的選擇和砌筑的質(zhì)量，以及機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、化學(xué)侵蝕的綜合作用。

在不考慮其他條件下，高質(zhì)量砌筑能夠延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命并且消除部分機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力對(duì)耐火磚的損害。相反，低質(zhì)量砌筑會(huì)大大減短耐火磚的壽命。

耐火磚砌筑方法

2.1干砌和濕砌

干砌和濕砌的區(qū)分為是否使用濕狀泥漿的砌磚，干砌不使用濕狀泥漿，而濕砌使用。一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯使用的耐火磚采用濕砌。

2.2排砌法和花砌法

排砌法和花砌法的區(qū)分為耐火磚的排布方式，兩存都屬于環(huán)砌法，如圖1所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，回轉(zhuǎn)窯筒體與耐火磚間存在相對(duì)滑動(dòng)。采用花砌法時(shí)，可以保證各環(huán)的耐火磚在相互運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)損壞磚角;采用排砌法時(shí)，容易出現(xiàn)各種原因造成的偏差導(dǎo)致磚縫不在一條直線上，當(dāng)耐火磚相互運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)損壞磚角;采用平時(shí)砌墻方式(環(huán)向和軸向均錯(cuò)縫)排布耐火磚時(shí)，各環(huán)向磚縫小在一條直線上，耐火磚相互錯(cuò)開，砌體的強(qiáng)度好，但一個(gè)點(diǎn)的損壞會(huì)導(dǎo)致一個(gè)面的破壞，不利于后續(xù)修補(bǔ)。因此進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯耐火磚一般采用環(huán)砌法中的花砌法。

圖1排砌法和花砌法

2.3旋轉(zhuǎn)法和固定法

旋轉(zhuǎn)法和固定法的區(qū)分為回轉(zhuǎn)窯在砌筑時(shí)需要旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)法使用螺旋頂杠和木方在固定己經(jīng)砌筑好的耐火磚，如圖2所示叫頂杠法，其他方式還有膠結(jié)法和槽鋼法。固定法是指回轉(zhuǎn)窯在砌筑時(shí)不用旋轉(zhuǎn)，采用砌磚機(jī)砌筑耐火磚，如圖3所示。

頂杠法適用于直徑小于4m的回轉(zhuǎn)窯，砌筑順序如圖4所示，從回轉(zhuǎn)窯底部開始向兩側(cè)砌筑，在回轉(zhuǎn)窯中心線部位用螺旋頂杠和木方壓實(shí)固定耐火磚，耐火磚砌筑時(shí)始終處于中心線以下，會(huì)因?yàn)樽陨淼闹亓o貼在回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)壁：因?yàn)樵谄鲋r(shí)需要頻繁轉(zhuǎn)窯，所以頂杠法比較適用于直徑小于4m的窯體。

砌磚機(jī)適用于各種窯徑的回轉(zhuǎn)窯，在砌筑過(guò)程中無(wú)需轉(zhuǎn)窯，但容易出現(xiàn)一個(gè)問題，在砌筑回轉(zhuǎn)窯中心線以上部分時(shí)，由于砌磚機(jī)壓縮空氣壓力不足和耐火磚本身重力的原因，會(huì)使耐火磚與回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)壁存在輕微的間隙，在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行時(shí)，耐火磚與窯體內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)從而導(dǎo)致耐火磚的松動(dòng)這至脫落。

現(xiàn)階段進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯直徑一般小于4m，長(zhǎng)度在8到20m,因此推薦采用旋轉(zhuǎn)法—頂杠法。

耐火磚砌筑

3.1 砌筑前準(zhǔn)備工作

(1)砌磚前應(yīng)對(duì)回轉(zhuǎn)窯主體進(jìn)行空轉(zhuǎn)運(yùn)行，檢查是否存在異常情況;

(2)清除回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁表面的毛刺、鐵銹、灰塵等雜物，保持窯內(nèi)內(nèi)壁表面清潔并且打磨平整，焊縫高度不要高于3mm，保證耐火磚與窯體內(nèi)壁能夠緊貼;

(3)畫基準(zhǔn)線

可以防止砌筑時(shí)磚環(huán)砌歪和磚列扭曲，同時(shí)可以控制耐火磚的磚縫厚度。首先確定軸向基準(zhǔn)線，可以采用水平儀、直尺和鉛錘確定，如圖5所示，軸向基準(zhǔn)線每隔1.5m畫一條，每條與窯的中心線平行;環(huán)向基準(zhǔn)線每隔1m畫一條，每條與窯的中心線垂直;

(4)耐火材料的驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸。耐火材料到貨后，應(yīng)該檢查有沒有運(yùn)輸破損，確保所需材料齊全;耐火材料應(yīng)該貯存在通風(fēng)良好，能防雨雪的室內(nèi)或者大棚內(nèi)，防止雨淋、受潮;耐火材料應(yīng)按品種、類別、用途、牌號(hào)、等級(jí)分別堆放，留意產(chǎn)品說(shuō)明書中的注意事項(xiàng);耐火磚在裝卸運(yùn)輸中應(yīng)該輕拿輕放，防止損壞邊角。

(5)在砌筑開始時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)記錄基本信息，如工作時(shí)間、砌筑進(jìn)度(幾環(huán))、砌筑位置、砌筑方法等;每環(huán)的理論耐火磚配比與實(shí)際配比情況，以及鎖磚和鋼板用量;窯體變形的位置，是否使用加工磚和其位置等，并拍照記錄，形成砌筑報(bào)告，把握施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，同時(shí)也作為以后窯體耐火材料運(yùn)行出現(xiàn)狀況時(shí)的分析依據(jù);

3.2 砌筑時(shí)應(yīng)該注意的問題

(1)采用濕法砌筑，各耐火磚間的磚縫間隙要求不大于2mm，各環(huán)間隙為1.5~2mm,同環(huán)縱向間隙為1~1.5mm;所有的磚縫應(yīng)該泥漿泡滿，表面進(jìn)行勾縫，目的是將泥漿壓實(shí)，防止出現(xiàn)空隙，只準(zhǔn)使用木錘或者橡膠錘進(jìn)行找正，在泥漿干固后，不得再進(jìn)行敲打，防止將耐火磚震松;擠出的耐火泥漿應(yīng)該及時(shí)清理，保持耐火磚表面的清潔。

(2)每間隔1m(約4環(huán))，增加一層3mm的紙板或陶資巖棉成或其它規(guī)定填充材料作為膨脹縫;膨脹縫具體位置應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定，一般應(yīng)避開受力部分。

(3)砌筑時(shí)需保證耐火磚貼緊窯體內(nèi)壁，各耐火磚側(cè)面之間(環(huán)向)相互貼緊，隨時(shí)用橡皮錘或木錘敲擊找正來(lái)保證這兩項(xiàng)貼緊;不時(shí)檢查各環(huán)縫是否與環(huán)向基準(zhǔn)線平行，耐火磚的徑向方向線是否與窯體同心，各環(huán)耐火磚間不能存在“臺(tái)階”現(xiàn)象，磚縫不能出現(xiàn)楔形磚縫，如圖6所示：

(4) 在焊縫處砌筑時(shí)，可以切掉磚角或者用耐火泥漿(火泥)找平來(lái)保證耐火磚與窯體內(nèi)壁貼緊，如圖7、8所示;

在窯體變形處砌筑時(shí)，由于耐火磚不能于窯體貼緊，用耐火泥漿找平后進(jìn)行砌筑，軸向歪斜的耐火磚側(cè)面不能貼緊，采用耐火泥漿成陶瓷纖維板來(lái)調(diào)增，如圖9、10所示：

(5)采用頂杠法砌筑時(shí)，應(yīng)該從底部同時(shí)向兩側(cè)(圓周方向)均衡進(jìn)行砌筑，超過(guò)半周1~2層磚時(shí)，用木方和螺旋頂桿壓實(shí)，用適當(dāng)?shù)牧㈨敆U擰緊，防止用力過(guò)大導(dǎo)致窯體變形，每段鋪底長(zhǎng)度，再?gòu)牡撞肯蛩狡鲋?、壓?shí)，砌筑順序如圖4所示，需注意在鎖磚時(shí)，需留4~6層磚，并將鎖口區(qū)域旋轉(zhuǎn)至7、8點(diǎn)鐘方向，方便進(jìn)行鎖磚;

(6)每環(huán)鎖口區(qū)域砌筑需注意，要進(jìn)行磚的預(yù)組合，確保最后塊磚的能合理打入，鎖口區(qū)采用專用鎖磚，確實(shí)需要加工磚時(shí)，其厚度不能小于原磚厚度的2/3,且不能最后打入砌體;

(7)使用鎖磚和鋼板鎖口時(shí)需注意，布置好鎖磚和標(biāo)準(zhǔn)磚后，注意觀察磚縫，若磚縫是水平，則在標(biāo)準(zhǔn)磚側(cè)面打入鋼板，不得在鎖磚側(cè)面打入鋼板，如圖11所示：若磚縫是楔型的，此時(shí)打入鋼板會(huì)導(dǎo)致耐火磚會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中損壞，需要返工，如圖12所示：

(8)同一塊磚兩側(cè)不能都打入鋼板，每條磚縫只能打入一塊鋼板，鎖縫鋼板的厚度一般不超過(guò)3mm;毎環(huán)鎖磚在2塊或2塊以上時(shí)，鎖磚不應(yīng)兩塊相鄰使用，不同環(huán)間鎖磚應(yīng)相互錯(cuò)開，如圖13所示：

(9)在砌筑中過(guò)程中需要使用到不定型耐火材料，使用時(shí)需注意：材料的攪拌時(shí)間和攪拌方法因材料的等級(jí)和數(shù)量而不同,需嚴(yán)格按照說(shuō)明書上的攪拌時(shí)間和攪拌方法以及溫度等進(jìn)行攪拌;攪拌用水為純凈水，要求氫離子含量≤300g/L。耐火泥漿使用應(yīng)注意隨砌隨制，毎次攪拌的量不宜過(guò)多，已經(jīng)初凝的不得在使用耐火澆注料使用時(shí)需要振動(dòng)壓實(shí)，在使用振動(dòng)棒時(shí)注意不要直接作用在錨固件上采用合適振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。

(10)在砌筑完成后，需對(duì)每環(huán)的耐火磚進(jìn)行檢査、緊固;緊固完畢后應(yīng)該進(jìn)行烘爐工作，此時(shí)不宜在轉(zhuǎn)動(dòng)窯體。

3.3砌筑后工作

(1)在回轉(zhuǎn)窯耐火材料砌筑完成需要及時(shí)進(jìn)行工程驗(yàn)收和烘爐工作?；剞D(zhuǎn)窯在進(jìn)行烘爐過(guò)程中，窯內(nèi)耐火材料中的水分會(huì)逐漸析出至完全干燥，可以防止在點(diǎn)火投產(chǎn)時(shí)由于耐火材料中水分急劇蒸發(fā)產(chǎn)生巨大應(yīng)力，造成耐火材料的剝落、坍塌，甚至炸爐事故;

(2)在實(shí)際工程中，由于各種原因不能及時(shí)進(jìn)行烘爐工作的，要采取防潮、防雨、防火、防凍和防污染的保護(hù)措施;即使采取了防護(hù)措施，也不能長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行烘爐，否則耐火泥漿會(huì)產(chǎn)生變化，降低內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的烘爐、投產(chǎn)和使用壽命造成影響;

(3)在烘爐之前，所有需要用到的儀表設(shè)備;需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，聯(lián)合試車和調(diào)試;不定型耐火材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，使其獲得基本強(qiáng)度。根據(jù)各種耐火材料的性能制定相應(yīng)的烘爐曲線和烘爐方案，確保烘爐的順利進(jìn)行。

總 結(jié)耐火材料的砌筑質(zhì)量關(guān)系與其使用壽命的長(zhǎng)短，影響著回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性。為確保砌筑質(zhì)量，耐火材料的采購(gòu)應(yīng)該選擇有實(shí)力的生產(chǎn)廠家，提高材料本身的質(zhì)量，降低耐火制品的外形扭曲與尺寸偏差情況。耐火材料的施工應(yīng)該選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍，提高施工人員的技術(shù)水平，降低人為因素對(duì)砌筑質(zhì)量的影響。做好耐火材料的點(diǎn)檢、臨控工作，記錄砌筑進(jìn)度，形成砌筑報(bào)告，確保砌筑有條不紊的進(jìn)行，最后烘爐之前需要對(duì)砌筑完成的耐火材料進(jìn)行保護(hù)工作，制定科學(xué)的烘爐曲線和烘爐方案，完成烘爐工作。

原標(biāo)題:垃圾焚燒回轉(zhuǎn)窯耐火磚的6種正確砌筑方法（附彩圖）

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