炭化室是隔絕空氣乾餾的地方,是由兩側爐牆、爐頂、爐底和兩側爐門合圍起來的。炭化室的有效容積是裝煤煉焦的有效空間部分;它等於炭化室有效長度、平均寬度及有效高度的乘積。炭化室的容積、寬度與孔數對焦爐生產能力、單位產品的投資及機械設備的利用率等均有重大影響。炭化室用耐火磚的砌築方式如下所示:
―、立火道底部的清掃和保護
當斜道砌磚完畢後須對炭化室底部砌體的標高與平直度等進行檢查,並按照第二層橫列標杆上標誌的立火道牆邊線,將第一層磚的邊線移畫在炭化室底的磚面上,然後開始砌築立火道牆。立火道牆第一段可砌完下部廢氣循環孔(即5層磚),然後進行立火道底部及斜道諸孔的清掃,其中包括斜道、煤氣支管及橫貫煤氣管的清掃,並最後將廢氣循環孔及立火道底部清掃乾淨。
清掃煤氣管磚時先以小木棍及帶有毛刺的長柄刷將煤氣支管內所有的廢灰清掃乾淨,並同時自斜道兩側以帶柄的產子將橫貫煤氣管內所積存的廢灰掏出,然後以壓縮空氣自支管內向兩側吹掃及最後由兩側伸入壓縮空氣管由中心向兩端吹掃,直至橫貫管內殘灰全部吹淨為止。斜道口的內壁清掃過程與此相同。在雙聯下噴58型焦爐中應徹底清掃及檢查下噴煤氣管磚是否暢通。
立火道底部保護板的作用在於保護立火道底在砌磚過程中不被上部掉下的灰漿沾汙,同時防止上部落下的磚將底部砌體打壞。其結構根據立火道底及斜道的不同而有幾種方式。
小保護板須在爐頂砌築完畢後竣工清掃時取出,為便於自斜道中滑下,可使用兩塊小木板由折頁聯結而成。下面釘有擋木,使其在砌築過程中不脫離位置。
固定保護板按立火道寬度方向的差別尺寸不同而分作4個不同寬度的型號。兩側爐頭則按爐頭立火道的形狀製作。
當立火道底部的廢灰清掃完畢後,在底部砌體表面撒上15~20毫米厚度的鋸末,然後再將下噴煤氣道口及斜道口的保護板安上,在保護板上再撒以10毫米厚的鋸末後再將立火道底的固定保護板放上,並在四周縫隙中和廢氣循環孔磚臺上撒以鋸末。然後再開始砌築以上磚層。
斜道口的調節磚及噴咀磚最好在立火道竣工清掃時放入,以便於清掃立火道底。但如有過寬的調節磚在砌完爐頂看火孔鐵件後無法放入者,則應在安放保護板時或砌築看火孔鐵件以前放入。如採用瀝青封蓋噴咀底座的施工方法,此時噴咀磚必須先行放入。
二、立火道爐頭的砌築
在砌築爐頭以前,必須對第二層橫列標杆上所分劃的中心線、牆邊線、正面線等主要的控制線進行細緻的檢查。檢查中心線時除以鋼尺檢查炭化室中心間距外,還應以線錘對照第一層橫列標杆上的中心線,檢查兩層標杆上的中心是否嚴密吻合。在砌築第一層爐頭磚時應按這些控制線來砌築,儘量做到最小的誤差。如發現下層砌體與控制線不符時,應及時修理下部磚層而不能將爐頭尺寸稍加移動。
爐頭砌體的外形技術條件主要是肩部和牆面的垂直度和平直度以及爐牆和炭化室的寬度等。爐肩的垂直和平直能保證爐門框(58型)或保護板(ΠBP~51式)的邊沿與爐牆砌體達到均勻而嚴密的接觸。即使是肩部個別磚層的凸凹超出公差時也在所不許。如在砌築完畢後發現肩部有個別磚層凸出而不能返工重砌時,可以手持電動砂輪將凸出部分磨除。爐頭的爐牆面是砌築爐牆時懸掛準線的部位,對爐牆的質量超決定性的作用,因而也必須達到平直和保持正確的炭化室與立火道牆的寬度。其次是要保持頸部安放石棉繩處的平直,此處以與石棉繩接觸的面積上達到無顯著的錯臺即可。最後應保持正面的平直。但在很多情況下由於爐頭磚製作的外形誤差和扭曲,使得砌築爐頭時不能同時保持上述四方面的技術條件。這樣,按其重要程度來說就必須首先保持前兩者或前三者,而正面的平直度要求可以放寬些。
砌築爐頭經常使用的檢查砌體平直的工具有:水平尺、線錘靠尺、線錘及木靠尺等幾種。水平尺用來按直立標杆上刻畫的磚層線來檢查爐頭磚層的標高和檢查砌體本身的平直。由於其長度太小(一般僅400~500毫米),不能用作檢查多層砌體的平直。線錘靠尺(見圖1)則主要用來檢查爐肩和牆面的平直度與垂直度。可製作長度為1.8米和1.2米兩種,以便在不同高度的砌體上應用。線錘靠尺的工作面應經常檢查。保持平直。並注意校正工作面與中心線之間是否平行。
圖1 線錘靠尺的使用方法
爐頭的水平磚縫由於面積較大,磚的扭曲公差也較多,擠漿時較為困難。在砌築時可使用較砌牆稍稀的灰漿。
砌築爐頭磚時應逐層地按照直立標杆上的磚層線來檢查磚層高度。並應保持各個相鄰爐頭的標高大體一致。
三、立火道爐牆的砌築
炭化室牆的主要技木條件是牆面的平直度、垂直度,磚縫的寬度,飽滿程度和炭化室的寬度等。其砌築方法如下。
炭化室牆的垂直度是爐牆上下諸層砌體間凹凸點沿垂直面的最大差數,如第一層砌體偏移,則以上諸層就更難保持垂直。因而在砌築第一層爐牆磚時應在炭化室底磚層上,按第二層橫列標杆上的設計位置劃在牆的邊上,砌磚時使第一層磚的底邊與線~齊,磚的上邊角則按爐頭懸掛的準線砌築。砌完後應檢查備立火道牆和炭化室的寬度,並以水平尺檢查牆面側是否垂直,以使第一層磚保持最小的誤差。
在使用準線砌磚時,應經常保持磚上邊角離開準線1.5~2毫米。準線在爐頭上懸掛的基準點應儘量靠近爐層(一般距爐肩50~100毫米處最為準確),因爐頭磚靠近牆裡的一端往往由於磚的扭曲和砌築爐頭時只檢查靠近肩部的爐牆垂直度,而具有較大的誤差。在壓中心磚時,應將準線按上述爐頭壓線點拉緊準線後,依準線的自然位置壓砌中心磚。不得按已砌好的爐牆量取距離來壓線,亦不得按燃燒室的設計寬度或下層砌體來壓線。這樣都可能導致更大的累積誤差。壓上中心磚後準線的兩端和小心三點應成~水平線。可在爐頭處沿準線的水平方向檢查。根據一般經驗,在大型焦爐炭化室的長度下,將準線拉緊後其中心的自然位置約較兩端的壓線點低凹3~4毫米。因而可在壓中心線時將中心點提出3~4毫米即可。
立火道隔牆差別磚的兩端磚縫寬度一般設計為2~7毫米,因而在每次更換磚號時由於牆皮與隔牆磚間的磚縫過大或過小,亦易使砌體脫離準線位置,而造成牆面凹凸不平以及炭化室的反斜(即炭化室的斜度與設計相反)。特別是在後砌隔牆磚時更易將牆面磚頂出。因而在砌築這幾段牆皮時,應加持別注意。
砌築炭化室牆時還應隨時使用線錘靠尺和2~2.5米的靠尺來檢查牆面的平直度和垂直度。
在每砌至更換交手架時的磚層(以58型焦爐為例則為9~15層,21~27層,33~39層等),因砌築時操作困難,就易於造成牆面的凹凸不平。在砌築這幾層時應按準線控制砌體位置,且要勤加檢查。
炭化室工作面磚縫的允許誤差是按設計寬度為±1毫米,除砌築時逐塊檢查外,還應注意正負公差的調配使用。
炭化室面的磚縫應飽滿嚴實,使足以抵抗長期的機械磨損。在砌磚時應儘量使用擠漿法或沾漿擠漿法砌築。在雙聯立火道式的焦爐中所使用圖2所示的循環擠漿法,以保持每個磚縫都能使用擠漿砌築。在非雙聯立火道中(如ΠK式焦爐),因立火道隔牆兩側的壓力一致,對立火道隔牆磚縫的嚴密性要求較低。亦可使用牆皮磚擠漿砌築,然後再填砌隔牆磚。當隔牆磚兩端有空縫時,應在砌磚時立即以灰漿灌滿。這樣的砌法可進行流水作業,則兩人砌牆,一人隨即填砌隔牆磚,每砌完一層後應將所有的隱蔽磚縫抅填飽滿,並對牆皮砌體是否脫離準線進行檢查後始能砌築上一層磚。
圖2 砌築立火道循環擠漿法示意圖
炭化室牆面的磚縫可每隔5~7層作一次抅縫。而立火道內部的磚縫及隱蔽磚縫應逐層抅填。立火道內壁清掃可每隔5~7層進行一次。
炭化室的寬度在爐頭砌築正確和準線使用正當的條件下,在炭化室全長上檢查五點即可,(爐頭、中央及機焦兩側的中央等五點)。在炭化室內檢查時,可採用卡尺或伸縮尺。
立火道頂部的看火孔應使用卡尺樣板來砌築,以確保不少於設計寬度,便於更換和放置調節磚。
由於炭化室底部磚層在生產時磨損最大,按照一般規則,在下五層牆磚中最好使用外形質量較好的耐火磚。在砌磚前應選出備用。而較差的磚可在立火道頂部的磚層上使用。
四、過頂式焦爐水平煙道的砌築
過頂式焦爐具有磚層較厚、結構複雜的水平煙道,是這種爐型中最難砌築的部位。水平煙道的圓形廢氣流通孔應與其上部的各層看火孔相重合,以便看火時能窺視到較大的面積。但實際砌築時可能產生的誤差較大,如:
水平煙道第一、二層廢氣流通孔中心線允許誤差…±5毫米
過頂煙道上看火孔中心距允許誤差…………………………±5毫米
爐頂粘土磚看火孔中心距允許誤差…………………………±10毫米
爐頂看火孔各層內壁平直度允許誤差………………………±10毫米
由於各層間這些允許誤差的存在,如砌築時使用1~2米的度量工具來找正時,由於度量時具有較大的累積誤差,只能保持各孔間的相對距離,而不能保持各孔道不超出設計位置的允許誤差。因而就造成各層間孔道中心不重合,甚至在砌完爐頂後自爐頂向立火道底窺視時只能看到半個水平煙道的廢氣流通孔。
正確的砌築方法,應當是使用橫標杆來排砌水平煙道第一、二層具有廢氣流通孔的磚層。並在砌築以後以橫標杆來檢查,以保持各孔道不脫離設計位置。
橫標杆以60×60方木製成,每半側放置一根。在標杆上刻畫各孔道邊線與中心線。砌筑前將標杆放置在牆上,從縱中心線上定出標杆中心。然後排砌各層異型磚。
水平煙道的磚層構造。在砌築第一,二層牆皮磚時,一般都應使用靠尺檢查牆面平直度。但由於第二層填心磚與牆皮磚間的磚縫系~斜坡縫,以及填心磚單重較大,砌築時往往用力敲打,因而就造成牆面磚平直度的變形。應砌築完畢後,在填心磚後再行檢查。同時在砌築差別磚時,須將差別磚的灰漿鋪放均勻,儘量避免灰漿在斜縫處雍塞而用力敲打。
在第二層填心磚砌筑前,應將水平煙道內徹底清掃乾淨,放上閘板調節磚。在砌築第二層填心磚時,隨即將擠出的泥漿及落在水平煙道底部的灰漿徹底清掃乾淨。在砌築以上磚層前,應將閘板磚放在廢氣流通孔上,撒以5~10毫米厚的鋸末。
水平煙道牆面磚由於單重較大,製作時可能產生較大的扭曲而造成砌築的困難。因而應在預砌築中逐塊進行檢查。
如填心磚兩端差別縫過小時,可按差別磚的加工方法處理。
五、隔熱牆的砌築
隔熱牆的砌築高度與邊燃燒室牆應經常保持高度上不超過1.2米以上。相差過多時,將造成隔熱牆的放取磚、照明條件等的不便。
隔熱牆的膨脹縫與乾燥孔的清潔保護是砌築過程中的一個關鍵。為防止隔熱牆工作地點狹窄,碎磚廢灰漿較多,易造成孔道堵塞現象,應使用圖3所示的膨脹縫及乾燥孔的保護樣板。其優點在於既作為保護清潔之用,又作為保持膨脹縫和乾燥孔的寬度、平直度的樣板。
圖3 隔熱牆用保護樣板的構造和安放
A-保護樣板安放圖;B-膨脹縫保護樣板;C-乾燥孔保護樣板;1-立火道牆;2-矽磚隔熱牆;3-粘土磚隔熱牆;4-乾燥孔保護樣板;5-膨脹縫保護樣板
隔熱牆應先砌築矽磚部分,並應懸掛準線砌築。粘土磚部分則按膨脹縫樣板砌築。
隔熱牆正面外表磚層在投入生產時還須重砌,因而住砌築隔熱牆時應留出磚叉,便於以後砌坑外表磚層時的銜接。
為便於膨脹縫的最後清掃,可在膨脹縫封蓋前在膨脹縫中,放入粗為15~20毫米繩索,在繩索中段截斷後綁上2米長的鐵蒺藜,在二側各留出10米長的繩索。在最後清掃時自兩端由上而下往復拉繩即可清掃乾淨。
六、燃燒室牆耐火磚的加工
除牆皮與爐頭砌體以外,構成立火道的大部砌體都為差別磚構成。其兩端磚縫由於炭化室寬度不同而在2~9毫米之間。在砌築時可將負公差磚砌在每個磚號靠機側的一端。但如大部分為正公差和合格磚時則一般的加工方法是將各個磚號按設計位置向機側移動,其移動的塊數可視公差情況而定。如雙聯下噴式58型焦爐,其炭化室的斜度為50毫米,全牆由28個立火道構成,每個立火道的差別寬度則為50/28=1.78毫米。因此每移動一個立火道時兩端磚縫寬度各增加0.9毫米左右。
移動差別磚後原設計放置在機側立火道部分的最長的差別磚,則應加工成適合焦側使用的最短的差別磚,而砌在焦側。這樣可以減少差別磚的加工數量。
在立火道頂部構成看火孔的差別磚亦可採取上述移動磚號的辦法來減少差別尺寸的加工磚量。此時看火孔的寬度尺寸應以保持沿炭化室寬度方向不小於設計即可,但在共以上磚層亦需保持同~方向的寬度。
牆面磚在沿炭化室長度方向的尺寸誤差,應在預砌築時加以觀察和抽查。當發現誤差不能自行調配時,應進行挑選分類,將正公差部分加工。其加工寬度應較設計稍小,以配搭~部分正公差或合格磚。
牆面磚長度方向的加工如圖4所示。一種是加工溝稜結構的磚槽。加工後使其保持4~5毫米的磚縫寬度,另一種是加工不帶溝槽的二端,這種加工方法在每塊磚上應分兩次切削。當加工寬度過大時,要造成立火道隔牆磚向加工磚側歪斜,否則就必須在兩塊磚上同時加工。從砌體結構上看來,後一種加工方法較好,但其加工較為複雜,還可能影響到立火道牆磚不易砌正。而前一種加工方法如果是加工寬度較小時(如2毫米),亦不致影響到結構強度,而在配搭砌築方面亦較方便。因而可按施工具體情況決定。
圖4炭化室牆面磚的兩種加工方法
A-加工帶溝槽部分;B-加工不帶溝槽部分
炭化室牆皮砌體高度方向如有部分耐火磚過厚時,則應進行挑選,將這部分耐火磚進行加工,其加工面必須在帶有溝槽的~面。加工磚應集中在邊爐炭化室上使用。如發現不是個別而是大部分高度公差偏正時,則視偏正程度可將偏正的耐火磚挑出後集中在個別牆上使用,從而減少一層磚或進行加工。當一般偏正在1~1.5毫米時除砌築時壓縮灰縫外還應適當地普遍地抬高砌體在立火道頂部的標高,以保持水平磚縫不小於最小公差。
在採取抬高標高的方法時,首先必須掌握耐火磚厚度公差分布的全面真實情況,以免抬高后造成部分磚縫過寬。其次要根據爐門框或保護板在炭化室頂部與頂蓋磚間在高度上的距離,適當地決定抬高立火道砌體的尺寸,以免護爐鐵件在投入生產後與炭化室頂部高溫火焰接觸而變形。一般在4300毫米高的炭化室中其安全距離在冷態時應為60毫米以上,以使在砌體膨脹後仍能保護鐵件不與火焰直按接觸。
提高標高時應全爐諸牆取得一致。最好在劃分直立標板的磚層線時,將提高尺寸加進磚層的高度尺寸上,而到頂部砌磚公差應按提高後的標高作為±0點計算。