一种炉窑管道弯头内衬耐火材料的施工方法与流程

本发明涉及工业炉窑管道建设施工领域，尤其涉及炉窑管道弯头内衬耐火材料的施工方法。
背景技术：
：介质管道是工业炉窑重要的组成部分，输送介质带有一定温度和压力要求，按照gb50211-2004《工业炉砌筑工程施工及验收规范》、gb50309-2007《工业炉砌筑工程质量验收规范》要求，对介质管道一般进行外隔热包扎或进行内衬隔热施工。而内衬隔热施工目前均采用内砌隔热砖的方法，此方法对直线段管道施工比较方便、适宜，直线管道砌砖从下往上进行，砌筑施工先施工下半圆陶瓷隔热材料和轻质隔热砖，再支上半圆形“拱胎”，以抽胎方式砌筑上半圆轻质砖，并填塞上陶瓷隔热材料。但对管道弯头部位或转角部位，采用这种传统砖砌施工难度比较大：一是必须设置多种形状的“悬胎”配合制模，二是必须按弯头转角的角度进行隔热砖切削加工后施工，三是局部位置砖砌不能完全按“咬缝砌”和“错缝砌”规范要求进行，四是施工功效低，只有直线段施工功效40~50%。这种弯头转角部位砌砖施工方法具体，是国内工业炉窑管道普遍采用方法见图1，底层是陶瓷纤维板1，再砌筑粘土质隔热砖2。从使用效果上看，在管道转角部位由于承受输送介质的冲击和冲刷，再加上管道温度应力变形和耐材的热膨冷缩，内衬耐材转角部位最易受到破坏或坍塌，造成输送介质输送不畅，影响了生产；另外由于内衬耐材坍塌，造成管道隔热功能丧失，管道外壁温度高，又影响了现场生产操作环境和散热的损失。技术实现要素：本发明的目的是提供一种炉窑管道弯头内衬耐火材料的施工方法，主要解决工业炉窑管道弯头部位耐材施工困难和生产中易被破坏的技术问题，首次提出在工业炉窑管道弯头部位耐材施工，不采用常规的耐火砖砌砖方法，采用低可塑指数的耐火可塑料，进行捣打的施工方法。本发明的技术方案是：一种炉窑管道弯头内衬耐火材料的施工方法，包括以下步骤：（1）、在介质管道弯头或转角部位的内壁上，等距离焊接锚固钉；（2）、内层陶瓷纤维板纵向切割成与相邻锚固钉间距宽的纤维板条；（3）、把陶瓷纤维板环向错缝铺设，并与介质管道内壁贴紧密实；（4）、将耐火材料从管道弯头下弧圈开始往上弧圈施工，并垂直于焊接锚固钉方向，逐步进行捣打形成圆筒状捣打体，耐火材料目标厚度为锚固钉长度+20mm。所述锚固钉为y型锚固钉，锚固钉长度为：耐火材料层目标厚度-20mm；捣打砌筑时从弯头或转角部位的一端往另一端方向，逐步捣打，并在捣打体内环面进行拉毛处理。本发明创新点在于：捣打体不留膨胀缝，它与管道内壁之间有厚度为30～40mm陶瓷纤维板，在受热膨胀过程中，捣打体膨胀应力向内由于没有膨胀缝进行膨胀，只能沿着向圆周轴线方向压缩陶瓷纤维板进行膨胀，在停炉或者管道介质温度回到常温时，捣打体整体“回缩”，这样整个捣打体不易变形和开裂。如果按照常规可塑料施工方式切缝处理，圆桶状捣打体不是一个完整的整体。在受热膨胀过程中，捣打体同时向预留切缝挤压和向陶瓷纤维板方向膨胀压缩，这两个方向膨胀应力在不同部位往往不均匀，靠近切缝处捣打体向切缝方向膨胀应力大，向陶瓷纤维板方向膨胀应力小；在切缝之间中间部位正好向反，这样造成捣打体局部开裂和变形；另外在停炉或者管道介质温度回到常温时，捣打体也不是整体“回缩”，局部变形和开裂再进一步加剧，时间不长，就存在捣打体开裂和脱剥落的风险。本发明的有益效果是：能提高弯头部位耐材施工功效的4-5倍，并提高弯头部位耐材能够抗输送介质冲刷的能力，降低生产中出现砌砖坍塌的风险，提高管道内衬的隔热功效，保证工业炉窑介质管道的稳定使用。与常规管道弯头及转角部位耐材砌砖施工相比有明显优势：（1）、不需要制作“悬胎”进行支模；（2）、不需要各种类型的异型砖配合砌筑；（3）、不需要进行另外切割砖；（4）、不需要每块耐火砖逐块“咬砌、错缝砌”；（5）、不需要砖砌用的辅助耐火火泥施工；由于不需要以上施工内容，直接运用捣打料施工，大大提高了施工效率。附图说明图1一般常规施工结构示意图。图2为本发明施工结构图。图中：1-陶瓷纤维板；2-粘土质隔热砖；3-锚固钉；4-耐火材料。具体实施方式参照图2，以ф1820mm热空气管道90°转角弯头的耐材施工为例，具体实施过程如下：（1）、在介质管道弯头或转角部位的内壁上，等距离焊接锚固钉3；锚固钉3为y型、长度150mm、材质q235b；（2）、内层陶瓷纤维板1纵向切割成与相邻锚固钉间距宽的纤维板条；（3）、把陶瓷纤维板1环向错缝铺设，并与介质管道内壁贴紧密实；（4）、耐火材料4采用濮耐高温材料有限公司的低指数耐火可塑料产品，型号是ｐｎ－ｋｄ４２；低指数耐火可塑料：al2o3≥42%、体积密度≥2.2g/cm3、抗折强度≥2.5mpa、线变化率≤-0.8%、导热系数（500℃）≤0.77w/m·k。将低指数耐火可塑料从管道弯头下弧圈开始往上弧圈施工，并垂直于焊接锚固钉方向，逐步进行捣打形成圆筒状捣打体，耐火材料目标厚度为锚固钉长度+20mm；（5）、捣打砌筑时从弯头或转角部位的一端往另一端方向，逐步捣打，并在捣打体内环面进行拉毛处理。捣打体不留膨胀缝。施工组织：焊工1人、材料工具传递1人、捣打施工1人，8小时完成施工，总的施工量3人*8小时=24（人∙小时）。如果按照常规砌砖施工工艺，则需要人员：材料工具传递2人、制作“悬胎”1人、切割砖和搅拌耐火泥1人、砌砖2-3人（施工空间小，2-3人从弯头转角中间往两头分开施工），16小时（2个班制）才能完成施工，总的施工量（2+1+1+2.5）人*16小时=104（人∙小时）；新的工艺方法比常规工艺方法施工的功效提高4.33倍。本发明除能够大大提高施工功效外，在稳定运行和隔热效果也得到进一步提高，稳定运行时间可达三年以上，管道外壁温度也得到进一步下降（见下表1），平均下降了16.52%；且实施该工艺技术的成本低，施工效率高，利用可塑料捣打的施工质量也比较可控。表1、管道外壁等距离测量外壁温度项目、外壁温度℃-3000mm-2000mm-1000mm弯头外弧顶0mm处+1000mm+2000mm+3000mm平均常规砌砖弯头8793898687928989本发明的捣打弯头7678747274767074.3当前第1页12