热风炉刮平施工技术
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【摘要】热风炉喷涂是近年来高炉系统从国外引进的先进技术之一，如何使炉体喷涂既经济，又能保证喷涂层的施工质量，是近年来各施工单位努力探索的一项课题，在工程中通过使用样板的方式提高了喷涂的质量。
热风炉喷涂是近年来高炉系统从国外引进的先进技术之一，喷涂层能有效地阻止热风炉热量的损失，降低能耗，同时对热风炉炉壳起到保护作用，大大延长了炉体的使用寿命。如何使炉体喷涂既经济，又能保证喷涂层的施工质量，是近年来各施工单位努力探索的一项课题，尤其是对无填料（散料）层结构的热风炉，喷涂施工更是炉体质量的焦点。
一、工程简介及概况
唐钢扩建炼铁热风炉工程由我公司承建，高炉容积为1260m3，共有四座顶燃式热风炉。三个燃烧口和一个热风出口均设在炉体的顶部。炉体结构为，炉壳喷涂层硅酸铝耐火纤维毡硅藻土砖隔热耐火砖（粘土质高铝质和抗剥落高铝砖）。炉体喷涂层：炉体采用容重为0.8kg/cm3GA―4轻质喷涂料；拱顶采用容重为1.2kg/cm3GA-2轻质喷涂料。在热风炉砌砖时，喷涂层内表面存在的椭圆及个别不平整，按设计及生产厂的要求，热风炉炉墙砌体是以喷涂层为导面，由外向内逐环砌筑，因此喷涂层内表面是否平整，其内形是否符合半径尺寸，就成为保证热风炉砌筑质量的关键环节。
为了将喷涂层找圆刮平，一些兄弟单位曾按日本引进的技术，于炉内设置专门的刮平工具，这种设施比较复杂，费用较大，安装拆除都占用一定的工期，使用也不尽方便。施工前，我们针对唐钢高炉工期短的特点，经多次研究，决定采用按样板圈刮平找圆的方法施工。喷涂前先在炉壳上按中心线焊设样板圈，每隔1.5―2m一带，喷涂在样板图之间进行，然后严格按样板圈刮平。经实践证明，这种方法收到了较好的效果，喷涂层既圆又平，使用也方便，也确保了工期。
二、样板圈的制作
1、材料：样板圈材料采用3-5mm热轧钢板。
2、样板圈的尺寸；不同的半径，采用不同的样板圈，其宽度比喷涂层的厚度小5-8mm，以便调整。炉体变径以下的部位，喷涂层厚度为50mm；变径以上的拱顶，喷涂层厚度为60mm。
3、切割及精整：样板圈按上图采用气割方式进行切割，然后首先进行平整，再进行半径校核。如误差较大，需进行校正。最后，样板圈的内表面要用砂轮磨平打光，形成光滑的导面。
三、中心线的设置
炉体喷涂所使用的中心线分三个部分进行设置。第一是炉箅子以下的部位，第二是炉箅子以上的部位，第三是拱顶部位。三个部位的中心线要保持统一。在设中心线之前，首先确立中心线的位置，即量取底部中心和顶部中心，当误差值较小时，可不进行修正，当误差较大时，取其平均值即可。
1、炉箅子以下部位
（1）炉箅子以下部位施工是在立体交叉作业下进行，喷涂砌筑是在炉箅子安装之前完成，在施工前需搭设保护棚。保护棚的搭设不仅考虑对底部的保护作用，同时要能利用它来设置中心线。在搭设保护棚顶部的大横杆时，要使每个横杆都顶在炉壳上，避免横杆出现晃动不稳。保护棚的立柱不宜过密，以1.8m左右为宜，便于喷涂操作。
（2）中心线的设置：将100×100×3mm钢板中心钻┃2mm的小孔，把钢板小孔对准炉底中心，并将其固定在底部的预埋铁件上，固定时钢板与预埋件要留有5mm的缝隙，使其能穿过中心铁线；在保护棚中心处的横杆上，设50×50的角钢，用铁锯将角钢锯一凹槽，用经纬仪使凹槽对准中心线，将角钢点焊在横杆上。然后用18#铁线将上下中心点连接起来，形成炉底底部中心线。
2、炉箅子以上炉墙砌筑
（1）炉箅子以上部位的施工是在炉柱和炉箅子安装完毕并检查合格后进行，此时炉拱顶尚未安装。因此，在上部托圈部位设置保护棚。保护棚使用三根Ι45b工字钢，中间一根在安装时应躲过中心，约距中心位置100mm左右，以便能够安装中心线。
（2）设中心线：中心线采用一根12#铁线，下部穿过炉箅子格孔，绑扎在炉柱上，铁线的中心位置采用木楔固定，顶部应定在保护棚上。具体方法是在中心两侧的工字钢上，安装一根[16槽钢，槽钢上锯一凹槽，将凹槽对准中心位置，然后将中心线绑在槽钢上的凹槽位置，要绑扎牢固。
（3）若拱顶安装完毕，可将上部中心固定在炉拱顶。
3、拱顶部位
因拱为球面，只采用球心为控制点即可。球心点的设置可安标高和炉体纵横中心线于炉壳上焊设铁钩，用细钢线连接纵横中心线，相交的点即为中心点。
四、焊样板圈
将样板沿热风炉同一水平面点焊在炉壳上，形成一圆周，在每焊一个样板圈之前，首先检查炉壳的半径误差，然后将样板圈按半径尺寸调整后进行焊接。
1、炉箅子以下部位：该部位的喷涂是从下而上进行。炉底第一带样板圈焊在距炉底100―150mm处，于其上1.5―2.0m焊第二带。每喷完一带距喷涂面1.5―2.0m再焊一带，随喷随焊。
2、炉箅子以上墙体部位：上部炉墙的喷涂是自上而下进行，先在上部焊接两带样板圈，间距1.5―2.0m然后。向下随喷随焊。
3、拱顶部位：该部位的喷涂是自下而上进行。先横向焊两带样板圈，喷完两带后，以上部分的样板圈采用纵向焊接，分块喷涂。无论水平焊接，还是垂直焊接的样板圈中心始终要对准中心点，样板圈半径要随量随焊。
五、喷涂层刮平
1、炉墙部位喷涂找圆：炉箅子以下部分和炉箅子以上部位的第一带喷涂均在两样板圈之间进行。喷涂的厚度以样板圈为参考，不能喷的过厚。喷完之后，采用木质靠尺以两带样板圈为导面进行刮平。刮平时靠尺必须垂直。对厚度不足的地方应进行补喷，然后再进行刮平。以后的喷涂层刮平是以已喷完的喷涂层和样板圈为导面进行。
2、拱顶的喷涂找圆：该部位的刮平工具采用木质弧度板。弧度板的曲率半径应符合设计尺寸。刮平时，弧度板面应始终在通过球心的平面上。
六、施工效果
整个喷涂层的刮平找圆达到了预期效果，表面光滑，半径误差较小，符合规范要求，为耐火砖砌筑打下了良好的基础。不足：当炉壳个别部位误差较大时，由于样板圈调节范围不够大，致使有些儿部位喷涂层的半径误差偏大。
七、一点体会
今后应对热风炉喷涂的样板圈进行改进，使其更具有可调性，以解决所存在的不足，即在样板圈上焊两个可调螺栓，并将样板圈宽度变小。如喷涂层为50mm时，样板圈的宽度可为30mm，安装时，根据炉壳的半径误差，调节好螺栓，再将其焊在炉壳上。中心线应铁线，安装时采用紧线器紧固。