一种热风管道的砌筑方法与流程

本发明涉及一种热风管道的砌筑方法。

背景技术：

国内外热风管道系统耐材砌筑施工的方式都是全部为手工完成，尤其是上半原部分都是由内向外顺序砌筑。传统的砌筑方法由于作业工作空间较小的因素容易造成砌筑泥浆饱满度达不到设计要求；工作层与保温层之间的纵向膨胀缝的水平间距小，造成砌筑完成后的热风管道的工作层纵向膨胀缝与保温层纵向膨胀缝形成穿透性通路缝隙，造成高温热风从管内部高温工作区串到外部低温隔热层然后将热风管道的外部钢壳表面温度提高，运行一段时间后可能把高温纤维所形成的高温许可膨胀区间压缩超过极限，造成热风管道系统耐材热应力挤压破坏。炼铁行业经常因为热风管道系统的砌筑质量而发生烧红而吹出耐火砖的事故。

技术实现要素：

为了克服现有热风管道的砌筑方法的上述不足，本发明提供一种热风管道的砌筑的方法，用该方法砌筑的热风管道在1300℃高温下承受八公斤每平方厘米的压强，满足轴向和径向热膨胀的吸收。

本热风管道的砌筑方法包括下述依次的步骤：

ⅰ在长度大8m，内直径不小于φ3000mm的钢管内侧喷涂厚度60±2mm的喷涂管，在喷涂管的内侧上部120±10˚,设置15±1mm的凹层，喷涂管的材料是cn－130g，喷涂管凝固不小于4小时；

ⅱ在喷涂管的内侧下部，用低铁莫来石轻质泥浆错缝砌筑材质为低铁轻质砖的外隔热层下半圈；在外隔热层的内侧用低铁莫来石轻质泥浆错缝砌筑材质为低铁莫来石轻质砖的中间隔热层下半圈；在中间隔热层的内侧用低蠕变红柱石泥浆错缝砌筑材质为低蠕变红柱石砖的内高温工作层下半圈：并使外隔热层、中间隔热层与内高温工作层之间为错缝砌筑；在砌筑外隔热层下半圈的和中间隔热层下半圈及高温工作层下半圈过程中，外隔热层下半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第一膨胀缝，中间隔热层下半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第二膨胀缝，下半圈的第二膨胀缝与第一膨胀缝之间的间距大于250mm，高温工作层下半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第三膨胀缝，第三膨胀缝与第二膨胀缝之间的间距大于250mm；

第一膨胀缝、第二膨胀缝与第三膨胀缝中塞满压实高温高铝纤维；

中间隔热层的第二膨胀缝与高温工作层的第三膨胀缝，外侧由相对应的外层砖压住；

ⅲ在外圈半圆形拱胎上，用低铁莫来石轻质泥浆错缝砌筑材质为低铁轻质砖的2—3砖长的一节外隔热层上半圈；在内圈半圆形拱胎上，用低蠕变红柱石泥浆错缝砌筑材质为低蠕变红柱石砖的2—3砖的内高温工作层上半圈：在外隔热层上半圈与内高温工作层上半圈之间，用低铁莫来石轻质泥浆错缝插筑材质为低铁莫来石轻质砖的2—3砖的中间隔热层上半圈；

在砌筑过程中，把厚度15±3mm,200—220mm宽的纤维毯塞进喷涂管与外隔热层之间设置的15±1mm的凹层；纤维毯是耐高温1200℃的高铝纤维，是在外隔热层上部110˚-130˚方向；在砌筑外隔热层上半圈和中间隔热层上半圈及内高温工作层上半圈过程中，外隔热层上半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第一膨胀缝，中间隔热层上半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第二膨胀缝，第二膨胀缝与第一膨胀缝之间的间距大于250mm，高温工作层上半圈是每隔3000±200mm留置轴向的宽8±2mm的第三膨胀缝，第三膨胀缝与第二膨胀缝之间的间距大于250mm；

第一膨胀缝、第二膨胀缝与第三膨胀缝中塞满压实高温高铝纤维；

中间隔热层上半圈的第二膨胀缝与高温工作层上半圈的第三膨胀缝，外侧由相对应的外层砖压住；

外隔热层上半圈与中间隔热层上半圈及内高温工作层上半圈，分别砌筑在外隔热层下半圈与中间隔热层下半圈及内高温工作层下半圈之上。

在上述的热风管道的砌筑方法中，所用的低铁轻质砖的重烧线变化率为1400℃×2h，－0.66%，体积密度/（g/cm³）0.64，导热系数（350℃）［w/(m·k)］0.20；所用的低铁莫来石轻质砖的重烧线变化率为1600*2h-0.2%，体积密度/（g/cm3）0.98，导热系数（350℃）［w/(m·k)］0.308；所述用的低蠕变红柱石砖的重烧线变化率为1500℃×2h，0-+0.2%，蠕变率1500℃×3h<0.2%导热系数（350℃）2.07,热震稳定性1100度>3小时。

为了提高高温工作层的强度，在步骤ⅲ砌筑内高温工作层时，在内高温工作层的顶部是异形管道合门砖,中间砌筑一块中间异形合门砖，中间异形砖采用上宽下窄并且有侧面的凹台；中间异形砖两侧砌筑两块一边弯折另一边中部凸出的第一异形砖，紧贴第一异形砖的是每侧砌筑6—10块的一边中部凹另一边中部凸出的第二异形砖，最外的第二异形砖外侧砌筑一边中部凹另一边平的第三异形起拱砖。

为了提高砌筑的精度，在步骤ⅲ支撑外圈半圆形拱胎时，用具有第一旋转尺的第一定位器，对外圈半圆形拱胎与喷涂管的周边进行定位，外圈半圆形拱胎的周边与喷涂管内侧的误差不大于10mm；在步骤ⅳ支撑内圈半圆形拱胎时，用具有第二旋转尺对内圈半圆形拱胎与喷涂管的周边进行定位，内圈半圆形拱胎的周边与喷涂管内侧的差的波动不大于10mm，控制在5mm更好。

本发明的有益效果

本发明的砌筑方法砌筑泥浆饱满、膨胀缝间距大小适合使用要求，杜绝砌筑的热风管道的内高温工作层与外隔热层，中间隔热层形成穿透性通路缝隙而造成窜风。

①本砌筑方法砌筑的热风管道，不但满足了热风管道在1300℃高温时八公斤每平方厘米的压强工作下轴向和径向热膨胀的吸收，而且没有两层砖之间灰缝发生通缝的现象。

②高炉试运行中热风管道系统钢壳的平均97℃，没有产生任何故障，一代炉龄内热风管道系统无需维护，每年节省资金约为300万元。

附图说明

图1是本发明的砌筑方法砌筑的热风管道的横向剖面图。

图2是内高温工作层的局部展开俯视图。

图3是沿图1中a－a线的局部剖视图。

图4是第一定位器安装在喷涂管内的主视图。

图5是第二定位器安装在内隔热层下半圈的主视图。

上述图中：

1.喷涂管，2.外隔热层，3.中间隔热层，3.1.低铁莫来石轻质砖,4.内高温工作层，5.纤维毯，6.中间异形砖，7.第一异形砖，8.第二异形砖，9.第三异形砖，10.

低蠕变红柱石砖,11.低铁轻质砖，12.钢壳,13.1.第一膨胀缝，13.2.第二膨胀缝，13.3.第三膨胀缝，14.膨胀缝盖面砖,15.第一定位器,16.第一连接杆，17.第一中心杆,18.第一旋转尺,19.第二定位器,20.第二中心杆,21.第二连接杆，22.第二旋转尺，23.内半圈形拱胎。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例

本实施例砌筑的热风管道的垂轴剖视图见图1，本热风管道的砌筑方法实施例包括下述依次的步骤：

ⅰ在长9m，内直径φ3120mm的钢管12内侧喷涂厚度60±2mm的喷涂管1，在喷涂管1的内侧上部120±10˚,采用刮刀修整15±1mm的凹层，喷涂层1的材料是cn－130g，喷涂料1凝固不小于4小时；

ⅱ在喷涂层1的内侧下部，用低铁莫来石轻质泥浆用错缝砌筑长9m的外隔热层2下半圈，在距离钢管12一端3000±20mm处（该距离处，是一砖短，它两侧的长，故有一半是3000±20mm，另一半比3000±20mm长半节砖如250mm的砖长的一半125mm，是3125±20mm。本实施例中，3000±20mm处，同时也指3125±20mm处，6000±20mm处，也指6125±20mm处；3125±20mm处与6125±20mm处的膨胀缝与3000±20mm处及6000±20mm处的膨胀缝相同，不再另述。在本实施例中，其它类似的距离，以此类推），并在距离钢管12一端6000±20mm处，留置8mm的轴向的第一膨胀缝13.1，在第一膨胀缝13.1中塞满压实高温高铝纤维；外隔热层2的厚度是150mm，外隔热层2用的是低铁轻质砖，重烧线变化率为1400℃×2h，－0.66%，体积密度/（g/cm³）0.64，导热系数（350℃）［w/(m·k)］0.20；

在外隔热层2的内侧用低铁莫来石轻质泥浆错缝砌筑长9m的中间隔热层3下半圈，在距离钢管12一端3260±20mm处与6260±20mm处（第二膨胀缝13.2与第一膨胀缝13.1之间的距离大于250mm），留置8mm的轴向的第二膨胀缝13.2，在第二膨胀缝13.2中塞满压实高温高铝纤维，参见图3中的黑粗线；中间隔热层3的厚度是150mm，中间隔热层3用的是低铁莫来石轻质砖，重烧线变化率为1600×2h-0.2%，体积密度/（g/cm3）0.98，导热系数（350℃）［w/(m·k)］0.308；

在中间隔热层3的内侧用低蠕变红柱石砖泥浆错缝砌筑长9m的内高温工作层4，在距离钢管12一端2740±20mm处与5740±20mm处，留置8mm的轴向的第三膨胀缝13.3（第二膨胀缝13.2与第三膨胀缝13.3之间的距离大于250mm），在第三膨胀缝13.3中塞满压实高温高铝纤维，参见图2中的黑粗线；高温工作层4的厚度是200mm，高温工作层4的内直径是φ1960mm,材料用的是低蠕变红柱砖，重烧线变化率为1500℃×2h，0-+0.2%，蠕变率1500℃×3h<0.2%导热系数（350℃）2.07,热震稳定性1100度>3小时；外隔热层2中有一块砖从外压住中间隔热层3的第二膨胀缝13.2，中间隔热层3有一块低蠕变红柱盖面砖从外压住内高温工作层4的第三膨胀缝13.3，见图3。

并使外隔热层2、中间隔热层3与内高温工作层4之间为错缝砌筑，在轴向剖面内为错缝砌筑形式，参见图3,图中第一膨胀缝13.1也可设置在第二膨胀缝13.2的右边。外隔热层2、中间隔热层3及内高温工作层4砌的砖缝不在同一直径线。

先砌筑两砖长的上半圈

ⅲ在已经砌筑好的下半圈上支撑外圈半圆形拱胎，在外圈半圆形拱胎上用低铁莫来石轻质泥浆错缝砌筑两砖长的外隔热层2上半圈，参见图4，外隔热层2的厚度是150mm，外隔热层2用的是低铁轻质砖；已砌筑的外隔热层2上半圈的两端，与外隔热层2下半圈砌筑在一起；把厚度15mm,200—220mm宽的纤维毯5塞进喷涂管1的凹层；纤维毯是耐高温1200℃的高铝纤维，是在外隔热层上部120˚-130˚方向；

抽掉外圈半圆形拱胎，在内高温工作层4下半圈上支撑内圈半圆形拱胎23，参见图5，图中虽然没有画出支撑装置，但是常规方法。在内圈半圆形拱胎23上用低蠕变红柱泥浆错缝砌筑两砖长的内高温工作层4上半圈，内高温工作层4的厚度是200mm，内高温工作层4的内直径是φ1960mm,材料用的是低蠕变红柱石砖；已砌筑的内高温工作层4上半圈的两端，与内高温工作层4下半圈砌筑在一起。

本实施例中，在砌筑内高温工作层4上半圈时，在中间砌筑一块中间异形砖6，中间异形砖6上宽下窄侧面的中部弯折；在中间异形砖6的两侧的每侧砌筑一块一边弯折另一边中部凸出的第一异形砖7，紧贴第一异形砖7的两侧，每侧砌筑9块的一边中部凹另一边中部凸出的第二异形砖8，在两个最外的第二异形砖8外侧砌筑一边中部凹另一边平的第三异形砖9。

在已砌筑的外隔热层2上半圈与已砌筑内隔热层4的上半圈之间，用低铁莫来石轻质泥浆错缝插砌两砖的中间隔热层3上半圈，中间隔热层3的厚度是150mm，中间隔热层3用的是低铁莫来石轻质砖；已插砌的中间隔热层3上半圈的两端，与中间隔热层3下半圈砌筑在一起。

砌筑3000mm长的上半圈

ⅵ重复上述ⅲ的步骤，砌筑的外隔热层2上半圈在距离钢管12一端3000±20mm处，留置8mm的轴向的第一膨胀缝13.1，在第一膨胀缝13.1中塞满压实高温高铝纤维；砌筑的内隔热层4上半圈，在距离钢管12一端2740±20mm处，留置8mm的轴向的第三膨胀缝13.3，在第三膨胀缝13.3中塞满压实高温高铝纤维；在已砌筑的外隔热层2上半圈与已砌筑内隔热层4的上半圈之间，用低铁莫来石轻质泥浆错缝插砌两砖的中间隔热层3上半圈，砌筑的中间隔热层3上半圈在距离钢管12一端3260±20mm处留置8mm的轴向的第二膨胀缝13.2在第二膨胀缝13.2中塞满压实高温高铝纤维。

砌筑6000mm长的上半圈

ⅴ重复上述ⅲ的步骤，砌筑的外隔热层2上半圈在距离钢管12一端6000±20mm处，留置8mm的轴向的第一膨胀缝13.1，在第一膨胀缝13.1中塞满压实高温高铝纤维；砌筑的中间隔热层3上半圈在距离钢管12一端6260±20mm处，留置8mm的轴向的第二膨胀缝13。2，在第二膨胀缝13。2中塞满压实高温高铝纤维；砌筑的内高温工作层4上半圈，在距离钢管12一端5740±20mm处，留置8mm的轴向的第三膨胀缝13。3，在第三膨胀缝13。3中塞满压实高温高铝纤维。

砌筑6000——9000mm长的上半圈

ⅵ重复上述ⅲ的步骤，直至把外隔热层2上半圈与内高温工作层4上半圈砌筑完，把中间隔热层3上半圈插砌完；并使外隔热层2、中间隔热层3与内高温工作层4之间为错缝砌筑，（在轴向剖面内为错缝砌筑形式）；外隔热层2、中间隔热层3及内高温工作层4砌的砖缝不在同一直径线。

在砌筑好的热风管道的钢壳12外，再焊接根钢壳，用上述步骤ⅰ—ⅵ的方法，在该钢壳内设置喷涂管、外隔热层、内高温工作层与纤维毯，砌筑成又一个热风管道。

本实施例中，在步骤ⅲ支撑外圈半圆形拱胎时，用具有第一旋转尺18的第一定位器15，对外圈半圆形拱胎与喷涂管1的周边进行定位，第一旋转尺18上有刻度，外圈半圆形拱胎的周边与喷涂管1内侧的差最大为2mm，参见图4。

第一定位器15可检查出外隔热层2下半圈的外侧与喷涂管1内侧的波动范围，本实施例的波动范围在－4mm与4mm之间，即喷涂层1内侧的半径值咸外隔热层2下半圈的外侧半径的值，其差的值变化不大于－4mm与4mm之间。同样，也可检测中间隔热层3的内高温工作层4的外侧面。

在步骤ⅳ支撑内圈半圆形拱胎23时，用具有第二旋转尺22对内圈半圆形拱胎23与喷涂管1的周边进行定位，参见图5，内圈半圆形拱胎23的周边半径值与喷涂管1内侧的半径值之差，其差的值变化不大于－4mm与4mm之间。

本实施例中喷涂管1的内直径是φ3000mm，确定喷涂管1中心的第一定位器15是直径稍小于3000mm的两个相隔1000mm圆形木板固定在一起构成的木架，能安装在喷涂管1内即可。在第一定位器15的两个圆板连接在一起，第一定位器15的木板的中心插一圆棒第一中心杆17，在第一中心杆17上套一可圆周转动的长条木板即第一旋转尺18，第一旋转尺18上有刻度。用第一旋转尺18即可量出如外圈半圆形拱胎偏离喷涂管1的程度。