一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法及装置，本发明是利用火道墙构筑装置在焙烧炉外把火道墙预先砌筑成预制件干燥备用，以提高火道墙质量；当焙烧炉室内火道墙损坏无法修理时，先将旧火道墙拆除并清理现场，然后用吊具将砌筑好的火道墙预制件夹持固定，利用厂房内的多功能天车将火道墙预制件整体吊至焙烧炉内原火道墙相应位置安装固定；以提高火道墙的更换效率，减少停炉维修的时间。本发明有利于提高施工质量、可缩短施工周期；砌筑施工时不需要搭设脚手架，施工平台可依据施工要求实时升降，可以大大提高砌筑效率和施工安全；砌筑施工时不需要厂房天车配合，可以减少天车占用时间及安全隐患。
【专利说明】一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法及装置，属于电解铝阳极碳块生产
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 在现有电解铝阳极碳块生产工艺中，阳极焙烧是电解铝阳极生产的重要工序，目 的在于使浙青焦化，提高阳极的机械性能、提高阳极良好的导电性和导热性、降低阳极的氧 化反应率。其方法是将成型生阳极碳块放入焙烧炉升温至11000C，将成型生阳极焙烧成熟 块，改善其组织性能，提高电解铝阳极的通电效率，降低电解铝生产成本。
[0003] 焙烧炉室内壁用耐火材料砌筑，每个炉室由并行排列的N+1条火道隔成N个料箱。 亦即每个炉室有N+1条火道墙。在阳极焙烧过程中，火道墙由于经常处于高温状态、要不断 的受到热气流的冲刷，或因温度的变化不均匀而热胀冷缩，会使火道墙产生结焦、裂缝、凸 起、砖块松动、倾斜或塌落，虽然变形后的火道墙经过校直等修理后可继续使用一段时间， 导致火道墙经常需要拆除重新砌筑。
[0004] 在火道墙结构设计时，要考虑恰当地预留出足够的膨胀间隙使火道墙的热膨胀及 焙烧炉的气密性得到充分保证，有利于提高产品合格率，对砌筑技术要求较高。新墙体砌成 后，为保证砌体的内部水分向外扩散速度与砌体表面水分蒸发速度相协调，防止环境温度 过高使墙体内部水分快速汽化产生一定压力从砌体的灰缝中冲出，使灰缝变得疏松，从而 破坏砌体的严密性，降低使用寿命，这就要求新墙砌筑完成后要有一定的养护时间，养护完 成后才能投入生产使用。
[0005] 综上所述，如果在生产现场重新砌筑火道墙，在有限的空间内还要搭设脚手架、堆 放维修材料，狭小的空间造成炉墙砌筑困难。另外工作现场环境较差(高温，高粉尘，同时周 边还有物料吊运等其他生产作业)，由此造成火道墙砌筑作业时间长，不安全因素高，砌筑 质量不易保证。另外，由于火道墙砌筑完成后需要较长的养护的时间，这样就造成生产停炉 时间长，从而降低了生产产能。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于，提供一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法及装置，以解决电解 铝阳极碳块生产中，焙烧炉室内火道墙现场重新砌筑对电解铝阳极碳块生产的不利影响， 从而克服现有技术的不足。
[0007] 本发明的技术方案是这样实现的： 本发明的一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法为，该方法是利用火道墙构筑装置在焙烧 炉外把火道墙预先砌筑成预制件干燥备用，以提高火道墙质量，；当焙烧炉室内火道墙损坏 无法修理时，先将旧火道墙拆除并清理现场，然后用吊具将砌筑好的火道墙预制件夹持固 定，利用厂房内的多功能天车将火道墙预制件整体吊至焙烧炉内原火道墙相应位置安装固 定；以提高火道墙的更换效率，减少停炉维修的时间。
[0008] 前述方法中，所述火道墙构筑装置为长通道门型框架结构，门型框架两侧底部设 有滚轮跨在两根轨道上，两根轨道之间设有筑台，火道墙预制件砌于筑台上；在砌筑火道墙 预制件下部时，施工人员可站在地面施工，随着火道墙预制件的升高，施工人员可站在位于 门型框架内的施工平台上施工，施工平台可沿门型框架的立柱垂直升降；完成一面火道墙 预制件的砌筑后，门型框架沿轨道水平移动至下一工位进行下一面火道墙预制件砌筑；以 此类推，在筑台上完成一列火道墙预制件；完成后的火道墙预制件坐落在筑台上经养护干 燥后备用。
[0009] 上述火道墙预制件砌筑时，先将两块夹板托架对称的摆放在筑台上，两块夹板托 架之间设有穿墙螺杆，砌于两块夹板托架之间，穿墙螺杆穿过火道墙预制件和两侧的夹板 托架，从夹板托架露出，穿墙螺杆两端通过垫圈和螺母将夹板托架夹紧，夹具上的挂钩通过 穿墙螺杆进行起吊。
[0010] 上述方法中，所述吊具包括横梁，横梁顶部两端经连杆与吊臂顶端铰接，起吊钢丝 绳与吊臂中部连接；起吊过程中由于火道墙预制件的自重作用，迫使两吊臂向内收缩，吊臂 在收缩过程中通过连杆使横梁对火道墙预制件施加预压力以确保火道墙预制件的稳定性。 [0011] 上述方法中，所述吊具的横梁两端设有张拉环，在火道墙预制件养护干燥过程中， 通过张拉环用钢丝绳与地面固定，以消除火道墙预制件倒塌的隐患。
[0012] 用于上述任一方法的本发明的一种焙烧炉室内火道墙的构筑装置为，该构筑装置 包括用于砌筑火道墙预制件的火道墙构筑装置和吊运火道墙预制件的吊具；火道墙构筑装 置包括门型框架，门型框架底部设有至少两对滚轮，滚轮与轨道滚动连接，其中一对滚轮为 主动轮，主动轮与行走电机传动连接；两根轨道之间设有筑台；门型框架内设有施工平台， 施工平台与门型框架的立柱滚动连接；门型框架顶部设有检修平台，检修平台上设有升降 机，升降机经钢丝绳与施工平台连接。
[0013] 前述装置中，所述门型框架的俯视形状为长方形，是用型钢焊接成的长通道门框 架，门型框架的长度方向与轨道平行；门型框架四个角上的四根槽钢立柱兼做施工平台上 下移动的滑轨，门型框架的一侧设有扶梯和爬梯；施工平台为回字形桁架结构，桁架的四个 角设有垂直导向轮，垂直导向轮与门型框架的立柱滚动连接；桁架两端与升降机的钢丝绳 连接，桁架上铺设有钢板。
[0014] 前述装置中，所述施工平台和检修平台的俯视形状均为扁回字形，回字形的中空 形状与火道墙预制件的横截面对应且略大于火道墙预制件的横截面；施工平台和检修平台 的边缘均设有护栏。
[0015] 前述装置中，所述吊具包括横梁和两块对称设置的夹板托架，横梁上方设有两对 对称的凸耳，凸耳经连杆与吊臂顶端铰接，吊臂中部设有吊孔，吊孔与吊绳连接；吊臂底部 设有挂钩；两块对称设置的夹板托架两端设有穿墙螺杆，穿墙螺杆两端设有挡片和螺母。
[0016] 前述装置中，所述横梁的四个角上设有固定环，固定环经钢索与地面连接；钢索一 端设有张紧环。
[0017] 由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的火道墙砌筑可在较 大的平面场地施工，便于施工作业的展开并且有较好的施工环境，有利于施工质量的提高 和安全作业；由于在修炉时先行安排砌筑工作，可以缩短焙烧炉的施工周期；因为不在焙 烧炉内施工，因此砌筑完成后的火道墙有充分的保养时间，从而提高火道墙质量；砌筑施工 时不需要搭设脚手架，施工平台可依据施工要求实时升降，可以大大提高砌筑效率；砌筑施 工时不需要厂房天车配合，可以减少天车占用时间及安全隐患。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 图1是本发明结构原理示意图； 图2是施工平台的结构示意图； 图3是吊具的结构示意图； 图4是火道墙预制件经钢索固定在地面的示意图。
[0019] 图中的标记为：1-火道墙预制件，2-火道墙构筑装置，3-吊具，4-门型框架，5-滚 轮，6-轨道，7-主动轮，8-行走电机，9-筑台，10-施工平台，11-检修平台，12-升降机， 13-扶梯，14-爬梯，15-桁架，16-垂直导向轮，17-护栏，18-横梁，19-夹板托架，20-凸耳， 21 -连杆，22-吊臂，23-吊孔，24-吊绳，25-穿墙螺杆，26-挡片，27-螺母，28-固定环，29-钢 索，30-地面，31-张紧环。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何 限制。
[0021] 本发明的一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法为，如图1所示，该方法是利用火道 墙构筑装置在焙烧炉外把火道墙预先砌筑成预制件干燥备用，以提高火道墙质量，；当焙烧 炉室内火道墙损坏无法修理时，先将旧火道墙拆除并清理现场，然后用吊具将砌筑好的火 道墙预制件夹持固定，利用厂房内的多功能天车将火道墙预制件整体吊至焙烧炉内原火道 墙相应位置安装固定；以提高火道墙的更换效率，减少停炉维修的时间。火道墙构筑装置 为长通道门型框架结构，门型框架两侧底部设有滚轮跨在两根轨道上，两根轨道之间设有 筑台，火道墙预制件砌于筑台上；在砌筑火道墙预制件下部时，施工人员可站在地面施工， 随着火道墙预制件的升高，施工人员可站在位于门型框架内的施工平台上施工，施工平台 可沿门型框架的立柱垂直升降；完成一面火道墙预制件的砌筑后，门型框架沿轨道水平移 动至下一工位进行下一面火道墙预制件砌筑；以此类推，在筑台上完成一列火道墙预制件； 完成后的火道墙预制件坐落在筑台上经养护干燥后备用。火道墙预制件砌筑时，先将两块 夹板托架对称的摆放在筑台上，两块夹板托架之间设有穿墙螺杆，砌于两块夹板托架之间， 穿墙螺杆穿过火道墙预制件和两侧的夹板托架，从夹板托架露出，穿墙螺杆两端通过垫圈 和螺母将夹板托架夹紧，夹具上的挂钩通过穿墙螺杆进行起吊。吊具包括横梁，横梁顶部两 端经连杆与吊臂顶端铰接，起吊钢丝绳与吊臂中部连接；起吊过程中由于火道墙预制件的 自重作用，迫使两吊臂向内收缩，吊臂在收缩过程中通过连杆使横梁对火道墙预制件施加 预压力以确保火道墙预制件的稳定性。吊具的横梁两端设有张拉环，在火道墙预制件养护 干燥过程中，如图4所示，通过张拉环用钢丝绳与地面固定，以消除火道墙预制件倒塌的隐 患。
[0022] 用于上述方法的本发明的一种焙烧炉室内火道墙的构筑装置的结构示意图如图1 所示，该构筑装置包括用于砌筑火道墙预制件1的火道墙构筑装置2和吊运火道墙预制件 的吊具3 ;火道墙构筑装置包括门型框架4,门型框架4底部设有至少两对滚轮5,滚轮5与 轨道6滚动连接，其中一对滚轮为主动轮7,主动轮7与行走电机8传动连接；两根轨道之间 设有筑台9 ;门型框架4内设有施工平台10,施工平台10与门型框架4的立柱滚动连接；门 型框架4顶部设有检修平台11，检修平台11上设有升降机12,升降机12经钢丝绳与施工 平台11连接。门型框架4的俯视形状为长方形，是用型钢焊接成的长通道门框架，门型框 架4的长度方向与轨道6平行；门型框架4四个角上的四根槽钢立柱兼做施工平台10上下 移动的滑轨，门型框架4的一侧设有扶梯13和爬梯14 ;施工平台10为回字形桁架结构，桁 架15的四个角设有垂直导向轮16,垂直导向轮16与门型框架4的立柱滚动连接；桁架15 两端与升降机12的钢丝绳连接，桁架15上铺设有钢板。施工平台10 (见图2)和检修平台 11的俯视形状均为扁回字形，回字形的中空形状与火道墙预制件1的横截面对应且略大于 火道墙预制件1的横截面；施工平台10和检修平台11的边缘均设有护栏17。吊具3如图 3所示，包括横梁18和两块对称设置的夹板托架19,横梁18上方设有两对对称的凸耳20， 凸耳20经连杆21与吊臂22顶端铰接，吊臂22中部设有吊孔23,吊孔23与吊绳24连接； 吊臂22底部设有挂钩32 ;两块对称设置的夹板托架19两端设有穿墙螺杆25,穿墙螺杆25 两端设有挡片26和螺母27。横梁18的四个角上设有固定环28,固定环28经钢索29与地 面30连接；钢索29 -端设有张紧环31。
[0023] 本发明在砌墙过程中，墙体坐落在砌台上不移动，门型框架可沿轨道水平移动，施 工平台可垂直升降，施工人员可站在地面或施工平台上完成火道墙预制件的砌筑作业。当 砌好一面墙之后，砌好的火道墙预制件留在原地不动，门型框架行走至下一工位，然后锁紧 地面行走装置，使门型框架固定不动，再对对下一面火道墙进行砌砖，门型框架通过行走机 构控制水平移动，通过升降机控制施工平台上下移动。
[0024] 单条火道墙砌筑结束后，由天车吊运于指定位置如堆放场地或炉室内，考虑到火 道墙之特性，其吊运过程需设计有专用墙体吊装设备配套。本发明根据火道墙体特点、重心 及提升点的确定、吊装预压力计算等设计因素，提出如下整体火道墙安装吊运装置方案。整 体火道墙安装吊运装置由夹板式墙体托架、吊装横梁、起吊挂钩装置、预压式珩架机构、托 架锁紧挂钩装置、斜拉张紧钢索等组成。其中预压式珩架机构用于起吊时靠墙体自重产生 一定的预压力，使墙体与安装吊运装置成为一个整体，保证吊装的平稳性，吊运时墙体不变 形。斜拉张紧钢索主要便于在墙体堆放时加固，避免产生安全隐患。
【权利要求】
1. 一种焙烧炉室内火道墙的构筑方法，其特征在于：该方法是利用火道墙构筑装置在 焙烧炉外把火道墙预先砌筑成预制件干燥备用，以提高火道墙质量，；当焙烧炉室内火道墙 损坏无法修理时，先将旧火道墙拆除并清理现场，然后用吊具将砌筑好的火道墙预制件夹 持固定，利用厂房内的多功能天车将火道墙预制件整体吊至焙烧炉内原火道墙相应位置安 装固定；以提高火道墙的更换效率，减少停炉维修的时间。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述火道墙构筑装置为长通道门型框架结 构，门型框架两侧底部设有滚轮跨在两根轨道上，两根轨道之间设有筑台，火道墙预制件砌 于筑台上；在砌筑火道墙预制件下部时，施工人员可站在地面施工，随着火道墙预制件的升 高，施工人员可站在位于门型框架内的施工平台上施工，施工平台可沿门型框架的立柱垂 直升降；完成一面火道墙预制件的砌筑后，门型框架沿轨道水平移动至下一工位进行下一 面火道墙预制件砌筑；以此类推，在筑台上完成一列火道墙预制件；完成后的火道墙预制 件坐落在筑台上经养护干燥后备用。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述火道墙预制件砌筑时，先将两块夹板托 架对称的摆放在筑台上，两块夹板托架之间设有穿墙螺杆，砌于两块夹板托架之间，穿墙螺 杆穿过火道墙预制件和两侧的夹板托架，从夹板托架露出，穿墙螺杆两端通过垫圈和螺母 将夹板托架夹紧，夹具上的挂钩通过穿墙螺杆进行起吊。
4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述吊具包括横梁，横梁顶部两端经连杆与 吊臂顶端铰接，起吊钢丝绳与吊臂中部连接；起吊过程中由于火道墙预制件的自重作用，迫 使两吊臂向内收缩，吊臂在收缩过程中通过连杆使横梁对火道墙预制件施加预压力以确保 火道墙预制件的稳定性。
5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述吊具的横梁两端设有张拉环，在火道墙 预制件养护干燥过程中，通过张拉环用钢丝绳与地面固定，以消除火道墙预制件倒塌的隐 患。
6. -种用于权利要求1-5所述任一方法的焙烧炉室内火道墙的构筑装置，其特征在 于：包括用于砌筑火道墙预制件（1)的火道墙构筑装置（2)和吊运火道墙预制件的吊具 (3) ;火道墙构筑装置包括门型框架（4)，门型框架（4)底部设有至少两对滚轮（5)，滚轮（5) 与轨道（6 )滚动连接，其中一对滚轮为主动轮（7 )，主动轮（7 )与行走电机（8 )传动连接；两 根轨道之间设有筑台（9);门型框架（4)内设有施工平台（10)，施工平台（10)与门型框架 (4) 的立柱滚动连接；门型框架（4)顶部设有检修平台（11)，检修平台（11)上设有升降机 (12)，升降机（12)经钢丝绳与施工平台（11)连接。
7. 根据权利要求6所述焙烧炉室内火道墙的构筑装置，其特征在于：所述门型框架（4) 的俯视形状为长方形，是用型钢焊接成的长通道门框架，门型框架（4)的长度方向与轨道 (6)平行；门型框架（4)四个角上的四根槽钢立柱兼做施工平台（10)上下移动的滑轨，门型 框架（4)的一侧设有扶梯（13)和爬梯（14);施工平台（10)为回字形桁架结构，桁架（15)的 四个角设有垂直导向轮（16)，垂直导向轮（16)与门型框架（4)的立柱滚动连接；桁架（15) 两端与升降机（12)的钢丝绳连接，桁架（15)上铺设有钢板。
8. 根据权利要求6所述焙烧炉室内火道墙的构筑装置，其特征在于：所述施工平台 (10)和检修平台（11)的俯视形状均为扁回字形，回字形的中空形状与火道墙预制件（1)的 横截面对应且略大于火道墙预制件（1)的横截面；施工平台（10)和检修平台（11)的边缘均 设有护栏（17)。
9. 根据权利要求6所述焙烧炉室内火道墙的构筑装置，其特征在于：所述吊具（3)包 括横梁（18)和两块对称设置的夹板托架（19)，横梁（18)上方设有两对对称的凸耳（20)，凸 耳（20)经连杆（21)与吊臂（22)顶端铰接，吊臂（22)中部设有吊孔（23)，吊孔（23)与吊绳 (24)连接；吊臂（22)底部设有挂钩（32);两块对称设置的夹板托架（19)两端设有穿墙螺 杆（25 )，穿墙螺杆（25 )两端设有挡片（26 )和螺母（27 )。
10. 根据权利要求9所述焙烧炉室内火道墙的构筑装置，其特征在于：所述横梁（18)的 四个角上设有固定环（28 )，固定环（28 )经钢索（29 )与地面（30 )连接；钢索（29 ) -端设有 张紧环（31)。
【文档编号】F27D1/16GK104089481SQ201410314969
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】佘建敏, 汪泓波 申请人:贵州莱利斯机械设计制造有限责任公司