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干熄焦?fàn)t耐火材料內(nèi)村的工作環(huán)境極其復(fù)雜和惡劣。對熄焦室進行周期性檢修是干熄焦?fàn)t投產(chǎn)后的一項重要維護措施,其施工質(zhì)量直接影響干熄焦?fàn)t的整體壽命和焦炭的生產(chǎn)質(zhì)量。
在干熄焦?fàn)t結(jié)構(gòu)中,熄焦室斜風(fēng)道區(qū)域最易受損,其向外懸挑的倒三角牛腿結(jié)構(gòu)的支柱長期處于焦炭的摩擦及冷卻氣體的沖刷之中,還承受著因溫度變化形成的熱應(yīng)力和上部環(huán)形風(fēng)道及裝入?yún)^(qū)耐火材料的重量,所以經(jīng)常發(fā)生斷裂及缺損現(xiàn)象,嚴(yán)重影響干熄焦?fàn)t內(nèi)部耐火材料的整體穩(wěn)定,若不及時維修則會造成內(nèi)部結(jié)構(gòu)垮塌將直接影響生產(chǎn)。
國內(nèi)熄焦室內(nèi)村檢修主要方法
1.整體拆除法
根據(jù)熄焦室內(nèi)村受損部位,將耐火材料自上而下拆至受損處重新進行砌筑,此法砌筑可以最大程度保證施工質(zhì)量,相當(dāng)于新砌的熄焦室;但工期長,維修工作量大,成本高,由受損處支托的上部未破壞的耐火材料也不得不拆除,拆除后材料不能重復(fù)使用,會造成嚴(yán)重的浪費。
2.局部噴涂修補
在耐火材料受損處直接送行表面處理,將塑性耐火材料噴涂至受損處進行填補,以達到修復(fù)目的。此法工期短,成本低,適合于小范圍或局部的維修,冷卻段及環(huán)形風(fēng)道段可采用此法,但不適用于斜風(fēng)道區(qū)域。因此,對于熄焦室最易受損的斜風(fēng)道支柱的檢修而言,以上方法其優(yōu)、劣勢均非常明顯,所以,必需探索一種能兼顧工程質(zhì)量優(yōu)、工期短和經(jīng)濟性好的施工方法。
設(shè)計思想及方案
1、總體思路
針對干熄焦?fàn)t的特點,擬集合以上方法的優(yōu)勢,采取局部拆除換補法,即針對受損處的破損狀況,將受損的斜風(fēng)道支柱與受其支撐的上部結(jié)構(gòu)人為分開,加固和保護好上部結(jié)構(gòu),待局部受損部位拆除重建、驗收合格之后,立即恢復(fù)與上部結(jié)構(gòu)之間的正常支撐關(guān)系,以盡快恢復(fù)干熄焦?fàn)t生產(chǎn)能力。
2、設(shè)計方案和施工工藝
1.工藝制定基礎(chǔ)
1)上部結(jié)構(gòu)憑借環(huán)形乎拱的特殊結(jié)構(gòu)砌體能夠?qū)嵤┙栌猛饬l件下進行整體支撐加固,邊而將受損的斜風(fēng)道支柱置換出來拆除換補;
2)加固的支撐以生產(chǎn)單位可自由控制的焦炭排放面作為著力點,方便、可行、快捷、安全;
3)加固的支撐機具選用合適噸位的千斤頂能夠可靠地完成接力、卸力等動作。
2.理論計算
環(huán)形風(fēng)道耐火材料總重約710t,斜風(fēng)道支柱主要承受環(huán)形風(fēng)道內(nèi)環(huán)墻體的重量,此部分重約300t,斜風(fēng)道共有支柱36個,分配到每個支柱的重量約8.5t,每個支柱兩側(cè)選用兩臺10t千斤頂邊行支撐完全可以滿足受力要求,并且完全可以確保支撐系統(tǒng)的安全性能。
3.施工工藝流程設(shè)計
1) 準(zhǔn)備階段
主要包含以下內(nèi)容:
(1)排放焦炭到適合的高度為檢修創(chuàng)造工作平面。由施工和生產(chǎn)單位確定焦炭排放的標(biāo)高位置。斜風(fēng)道檢修一般將焦炭排放至斜風(fēng)道底部為宜。將焦炭表面整平,鋪上木板或鋼板,便于材料堆放和人員作業(yè)。
(2)通風(fēng)冷卻(約需3?5天)的同時,人員應(yīng)主要集中于外部做施工前的準(zhǔn)備。攪拌站的搭設(shè),耐火材料的倒運清點,垂直上料系統(tǒng)搭建等。
(3)確定斜風(fēng)道受損程度及平面分布情況,制定相應(yīng)的檢修計劃和方案;
2)加固階段
在斜風(fēng)道支柱破損處對環(huán)形風(fēng)道下部平拱結(jié)構(gòu)送行支撐,通常采用風(fēng)道內(nèi)支撐技術(shù),以完全替代支柱受力,置換出受損的支柱邊行獨立的拆除重砌工作。
(1)首先以干熄焦雉體內(nèi)原有焦炭為主要受力面,通過千斤頂在斜風(fēng)道支柱兩側(cè)給環(huán)形風(fēng)道以垂直向上作用力,替代受損支柱工作。每個支柱擬采用兩個10t千斤頂,其上部及下部分別加墊木方和枕木,焦炭面和拱底面鋪墊20mm厚鋼板,以確保支撐系統(tǒng)施力均勻。
(2)為了確保施工人員安全,則采取設(shè)置在爐頂生根的患吊保護乎臺邊行雙重保護。
(3)千斤頂加力時應(yīng)緩慢而均勻的進行,支撐同一立柱上部結(jié)構(gòu)的兩臺千斤頂通過設(shè)置液座表以及控制液樂表的讀數(shù)使其達到同步加力,以免造成立柱兩側(cè)受力不均,杜絕對上部結(jié)構(gòu)造成破壞的可能性。在修補過程中要定時觀察受力點,底部焦炭和上部枕木在持續(xù)的作用力下會發(fā)生塑性變形,此時應(yīng)及時適當(dāng)?shù)募哟笄Ы镯數(shù)淖饔昧σ詮浹a塑性變形所造成的力的損失。
斜道立柱雖直接承受上部荷載,但由于耐火泥漿本身的粘接力和高溫所造成磚體的燒結(jié),上部磚體自身也具有一定的承重能力,所以千斤頂加力時不可過大,加力過大反而會造成上部磚體的二次破壞。采用枕木墊在磚與千斤頂之間,可以起到一定的緩沖作用,避免上述情況的發(fā)生。
3)拆除受損磚階段
(1)在加固工作可靠完成后則可開始拆除受損支柱磚,由上至下拆除。拆除必須人工鑿除,嚴(yán)禁使用風(fēng)鎬等震動較大器械,以免對周邊磚體造成破壞或松動。
(2)應(yīng)將原有磚體表面灰渣用手鏟鏟除,局部用手砂輪進行打磨,最后用鋼絲刷將磚體表面徹底清理干凈。
4)填補新磚修復(fù)階段
(1)用相同磚型的磚逐步還原,最頂面一塊磚需將磚舌去掉,待將磚砌入后用膠泥填實;修復(fù)前,需請業(yè)主及監(jiān)理現(xiàn)場確認后方可開始砌筑。
(2)斜風(fēng)道支柱每日砌筑層數(shù)為兩層,修復(fù)也應(yīng)按照此時間要求送行施工。待膠泥完全凝結(jié)后再送行下一輪的砌筑,有利于確保修復(fù)的質(zhì)量。
(3)最頂面一坱磚為砌筑關(guān)健,干熄焦用磚都帶有磚舌,頂面一塊需將磚舌去掉方可砌入原位。此處膠泥采用座漿法擠入,確保膠泥飽滿密實。
(4)砌筑期間應(yīng)及時勾縫和清除表面灰漿。
經(jīng)濟效益
干熄焦?fàn)t內(nèi)襯檢修斜風(fēng)道支柱局部拆除換補技術(shù),在武鋼1#干熄焦檢修時成功試用后,又進一步推廣到武鋼2#號干熄焦及周期性檢修工程中,技術(shù)進一步完善,產(chǎn)生出明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
1.國內(nèi)外同類技術(shù)的性能比較
根據(jù)國家冶金行業(yè)協(xié)會了解的信息,國內(nèi)干熄焦?fàn)t內(nèi)襯檢修多采用整體拆除修補和局部噴涂修補技術(shù),目前國外施工也基本與此類似。目前,采用的合二為一技術(shù)應(yīng)該說處于同行業(yè)領(lǐng)先地位,實現(xiàn)了節(jié)約成本、縮短工期、質(zhì)量可靠的目的。
2.經(jīng)濟及社會效益分析
以一個140t/h的干熄焦內(nèi)村檢修為例,以往施工拆除和砌筑所消耗的人工、機械使用等費用約20萬元,采用新技術(shù)后,費用節(jié)省近10萬元,同時,節(jié)約工期近20天。該方案不僅大幅節(jié)約+材料、人工,更縮短了工期,提高了安全系數(shù),達到了預(yù)期的設(shè)計效果。特別是縮短工期后,給甲方提前恢復(fù)生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟效益是顯著的。
結(jié)語
干熄焦?fàn)t內(nèi)村檢修斜風(fēng)道支柱局部拆除換補技術(shù),就地取材地利用焦炭排放面作為著力點,可靠地將檢修對象——斜風(fēng)道支柱臨時從靠其支撐的環(huán)形平拱及以上砌體的下部置換出來,進而對其實施獨立的拆除修補、驗收合格后恢復(fù)其原有支撐關(guān)系;在此過程中,上部結(jié)構(gòu)得到了合理的加固及多重保護,可以繼續(xù)投入今后的干熄焦生產(chǎn),以此解決了干熄焦?fàn)t易損部位斜風(fēng)道支柱周期性檢修工期短、投入省、修補質(zhì)量要求高的技術(shù)難題。通過在武鋼1#、2#干熄焦檢修工程的實際應(yīng)用后,此項施工技術(shù)已日趨完善和成熟,可在今后同類工程上全面推廣運用。
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