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浅谈高炉炉底炭砖砌筑施工

文档作者：张涛马耀敏文档来源：天津二十冶建设有限公司		点击数：	更新时间： 2021年03月17日
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浅谈高炉炉底炭砖砌筑施工
■张　涛，马耀敏　■天津二十冶建设有限公司，天津市　３００３５０
高炉在冶炼过程中，包含着复杂的物理及化学变化，其冶炼过程在高温
下连续进行。高炉炉体分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸及炉底等部
位。其中炉底为圆柱体，为高炉炉龄的主要决定部位，此部位工作温度
区为１４５０ ～１８００℃，几乎是高炉温度最高的区域，且炉底炭砖长期浸泡
在铁水底部。因此，在高炉的建设过程中，对炉底炭砖施工严格控制显
得至关重要。
１ 　施工准备阶段控制
１ ．１ 　技术准备
（１ ）图纸自审、会审；编制施工组织设计、施工方案及特殊部位的作
业设计；炭砖砌筑施工材料理化指标的自审、会审；
（２）根据现场情况定制质量及安全的保证措施和控制点；
（３）根据工程总平面图和总进度计划及其他专业的施工情况，预测
进场施工条件；
（４）测量仪器的检验及验收；
（５）耐火材料、质量验收和施工验收规范符合现行国家或地方标
准。
１ ．２　物资准备
（１ ）施工材料准备、工程材料准备和施工机械准备。
（２）根据施工组织设计和施工图编制施工材料计划并采购备料。
（３）做好炭砖施工用耐材的验收检验工作，设备应做好试车检查。
１ ．３　炭砖的存储
因炭砖是一种特殊耐火材料，进场后应做特殊保存，因此要配备炭
砖仓库。仓库面积应按公式Ｆ ＝０８ ×Ｑ ×ｎ 计算，
其中：Ｆ －砖库面积；
０８ －每吨炭砖所需面积；
Ｑ －炭砖总吨数；
ｎ －系数；（一般为１１０）
２　施工过程控制
２．１ 　工艺流程
施工准备→炉底找平层施工→炭砖砌筑→找平验收等（循环进行，
逐层验收）。
２．２　炉底找平层施工
炉底炭素捣打料找平层是炉底炭砖的基础，更是炭砖温度传导至
炉底水冷管的桥梁。
炉底炭素捣打料找平层的表面平整度采用扁钢隔板控制，利用扁
钢带将炉底分隔宽度相等的若干条带或扁格网，分层将捣打料捣打密
实，并以扁钢上表面为导面逐带进行找平。
施工时，以焊扁钢隔板最为主要。焊接前，应先在炉底板上放出设
置扁钢隔板分条的行线（间距据现场及炉型设计，一般间距控制在
６００ｍｍ ～８００ｍｍ），沿线每隔相对距离焊接角钢立柱，将扁钢隔板侧贴
在角钢立柱上，然后用水准仪测量，调整扁钢隔板上表面的标高，使其
达到设计标高，复查确认后再满焊。扁钢带的上表面应先加工刨平，安
装时的顶面标高误差严格控制在－２ｍｍ ～±０ 之间。
捣打料先散铺１００ｍｍ 厚度，然后反复进行夯实。在找平时，可以
用软材料（一般现场取材）覆盖其上（防止粘粘振捣设备），再用振动夯
反复夯实找平，直到平整度和密实度符合标准及设计要求。密实度压
缩比应大于４５％，（压缩比＝压缩时下降高度÷铺料高度×１００％）炭
素找平层的平整度控制在２ｍｍ 以内。
２．３　炉底炭块施工
２．３．１ 　测量控制
为保证高炉生产工艺的需求，炭块施工前，应先确定炉底中心线。
厚壁炉腰和炉身砌体的中心线，应以炉口钢圈中心为准；炉缸砌体的中
心线应由测量确定，对炉身中心线的位移不应超过３０ｍｍ。安装、砌筑
等各专业需联合工作，统一中心线。
测放出每层炭块的层高和砖列长缝方向的控制线，标高应以铁口
及风口中心的标高差的平均点为基准，即通过出铁口或风口中心返出
每层炭块的层高线和十字中心线；同时根据中央炭块排列长度，画出端
部控制线；并用经纬仪分出设计要求的角度；即：满铺炭砖炉底上下两
层炭砖列的纵向中心线，应交错成０°～６０°，并均应与出铁口中心线交
错成３０°～６０°。
２．３．２　炭砖经检验合格后，首先应进行预砌，以便检验其平整度、灰
缝、高度及整体性（注：预砌，即：根据设计要求，以层为单元进
行全数量预砌筑）
　　主要解决：
（１ ）炭砖加工尺寸公差能否满足砌筑质量要求。（除设计要求外，
规范要求砖缝：垂直缝%１５ｍｍ，水平缝%２ｍｍ；当炭砖外形尺寸的允
许误差为±０５ｍｍ 时，砖缝厚度不应超过１ ｍｍ）。
（２）检验预期结果与炭砖砖体上的编号及预砌图是否一致：①砌筑
炭块的炭素胶泥需根据技术指导说明的要求进行使用。在使用炭素胶
泥时，要检查其可操作性，例如产品配料合格，但是达不到操作要求的
情况，此时需要与相关各方确认并解决。②炭块施工应根据炭砖编号，
从炉底中心线开始。中心砌完后，复查其平面位置、砖缝厚度（若宽度
３０ｍｍ 的塞尺插入砖缝深度不超过１００ｍｍ，该砖缝认为合格）、表面平
整度（炉底砖层表面不应有错牙）。砌筑用炭素胶泥饱满度除设计要求
外，应&amp;amp;９５％。然后再砌第二列砖，当一侧砌完３ 列以上炭块时，即可
两侧同时展开砌筑，但操作千斤顶则必须同步对称进行，否则将导致炭
块砌体产生偏离位移，每列砌完２ －３ 块即用支撑杆顶紧。靠冷却壁砖
砌体的每列炭块两端处的垂直缝，则宜采用反正木楔楔紧。在砌筑中，
应不断检查已砌完的炭块，检验砌体的位置是否准确。
每层砌筑完成后研磨找平工序，也是为下层炭块砌筑创造条件的
工序。其施工要点是先用３ｍ 长钢靠尺沿待砌筑砖排列的方位进行检
查（有时根据设计要求或小炉型，可以使用２ｍ 靠尺），对高出部分打上
记号，研磨机沿检查方向做“Ｓ”形路线向前移动，边研磨边检查，直到全
部表面平整度达到要求为止。
注：在砌筑时，为加强炭砖砖体的保护，尽量利用真空吸盘技术。
真空吸盘是一种带密封唇边的，在与被吸物体接触后形成一个临时的
密封空间，通过抽走或者稀薄空间里的空气，产生内外压力差而进行工
作的一种气动元件。先用电葫芦将大炭砖初步放置，然后利用真空吸
盘准确定位。
每层炉底炭砖砌筑完后要与铁口中心标高相对照并进行校核，防
止底部砌筑影响以后的铁口组合砖甚至风口组合砖的砌筑。砌筑完成
撤出木楔时，需要从两边同时进行；如果单方向撤出，炭砖会产生一定
的位移。
炉底炭砖砌体与冷却设备之间的间隙，一般均用与炭砖相同材质
的散料或刚玉料（如：炭素捣打料ＢＤＦ －１０）进行填充，每砌完一层炭砖
即可进行此施工，振捣设备一般为风镐（风镐头自制）或气动捣固机
（Ｄ９、Ｄ４ 型）等。除设计特殊要求外，压缩比应大于４０％，间隙一般在
４０ｍｍ ～１２０ｍｍ。
近年来，高炉不断向大容积方向发展，炉底炭砖的重要性更加突
出，做好高炉炉底炭砖的施工控制，当代从业人员的重要任务；抓好细
节控制，统筹管理，为满足生产工艺及安全生产的要求，炭砖的施工控
制需向更加细致的领域探索。
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２０１４ 年第６ 期（总第１３５ 期）　　　　　　　　　　　　　　江西建材　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　施工技术

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