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隧道窑建造技术
发布时间:2014/8/29  作者:郑州中威环保设备有限公司   打印  关闭

一、隧道窑的基本种类

  广义上讲,隧道窑是指窑炉内焙烧带相对固定,而制品从窑的一端进入,并经过预热、焙烧、冷却,从窑的另一端卸出的连续生产方式窑炉。也就是说,在整个焙烧过程中“火”是相对不动的,而制品按热工控制的要求依次顺序的向前移动,从而完成一系列焙烧过程。

从这个意义上讲 ,辊道窑、推板窑、抽屉窑等均属隧道窑的范畴,甚至国外一种窑体可移动而制品不动的窑(移动式隧道窑),也属隧道窑的范畴。

按产品的种类来划分,隧道窑还可分为烧砖隧道窑、陶瓷隧道窑、耐火材料隧道窑和耐磨材料隧道窑等等。它们除了焙烧品种各异以外,窑的基本结构形式是相似的。按窑的规模来划分,隧道窑又分为“大断面”、“中断面”和“小断面”隧道窑等等。如果再按结构形式划分,则有平顶隧道窑、拱顶隧道窑和吊平顶隧道等。当然啦,按燃料种类划分,还有燃油隧道窑、煤烧隧道窑和燃气隧道窑等等,其划分方法不胜枚举。

  目前,我国烧砖隧道窑的规格,其工作宽度已经超过10米以上,从1990年我国从法国引进的一条大断面隧道窑起,我国烧砖隧道窑的发展十分迅速,几乎能够满足不同规模的烧结砖厂的需要,跨入了世界先进水平的行业,为砖瓦工业的发展作出了积极的贡献。应当指出的是,10年前在国内比较常见的2.5米规格以下的中断面隧道窑,在新的标准中已经取消,属于淘汰的落后窑型,新建设的砖瓦厂应当选择3.0米宽度以上的隧道窑,新型的隧道窑在技术经济方面更加先进和可靠。

  二、施工程序和要求

  烧砖隧道窑由窑墙、窑道、燃烧室、排烟系统、换热系统等部位组成,是一个严密的整体。要保证隧道窑的设计质量和施工质量,必须制定科学的施工程序和严格的质量控制指标。严格遵照国家标准《砖瓦焙烧窑炉》(JC982-2005)的规定进行设计和组织施工,从确保施工质量得到有效保证。

  1.施工程序

  根据隧道窑的特点,以中断面隧道窑为例,施工程序主要如下:

  (1)地下部份

  总烟道、检查坑道及隧道窑基础;

  (2)轨道安装

  安装好窑内轨道,制好样板车,浇灌二次混泥土;

  (3)砌窑墙

  窑墙砌至拱脚砖,包括安装沙封槽、加沙管等;

  (4) 安装风机

  浇注风机基础,安装风机及窑土所有闸门;

  (5)砌窑拱

  砌窑拱以及拱脚砖以上部分墙和密顶;

  (6)安装窑外轨道

  安装窑外轨道、推车机、回车卷扬机、窑门等;

  (7)窑车衬砖

  砌筑窑车衬砖;

  (8)检查

  全面检查、清扫,准备交付验收。

  2.施工要求

  (1)基础

  开挖基础时,尽量与窑房基础同时施工,以避免相互产生不利影响。基础开挖达到设计标高后,应与建设单位一起检验工程地质情况,与设计准确无误后,方可浇注基础混泥土。

  (2)轨道

  隧道窑的轨道应在砌筑窑墙之前铺设,因为窑体的定位测量主要以轨道为基准。而且为了保证窑车运行平稳,对轨道的安装施工要求十分严格,变形、扭曲和锈蚀严重的钢轨不能用于隧道窑,不可为了降低工程造价而采用废旧钢轨。

  (3)烟道

  烟道是窑炉热工系统的重要组成部分。必须保证砌筑严密可靠,尺寸准确,不得有漏气的现象。

  (4)窑墙

  窑墙是整个窑体结构中的关键部位之一。一般分为内窑墙(通常是耐火砖砌体)、外窑墙,以及联接它们的内撑墙等。

  在施工中应着重控制砌体的平直度、灰缝,以及在窑墙上预留的各种孔洞和预埋件。特别要注意膨胀缝的留设,以免造成后患。

  (5)窑拱

  常见的窑拱有圆弧拱(如半圆拱、120°拱、90°拱等)、平顶拱或吊平顶拱。不管何种窑拱形结构,都是隧道窑最重要的结构,也是衡量施工单位技术水平的关键所在。

  我们的要求是,严格按照设计图纸要求,正式施工前先搞一次预排砖,做到心中有数,开始砌拱后,认真执行窑炉砌筑技术规范,一丝不苟。

  (6)砖缝

  窑炉砌筑不同于普通建筑的地方是,除了用料不同外,对砌体的灰缝控制要求十分严格,稍有不慎,往往达不到设计要求。而且从灰缝的施工质量上可以反映出一个施工单位的技术水平。

  三、常见错误做法及产生的原因分析

  1.对灰缝控制不重视

  灰缝是保证窑体结构强度和密封性的重要措施,然而一些非专业窑炉施工单位对灰缝的控制不重视,施工质量很差,灰缝超厚和不饱满现象普遍存在,使窑体砌筑质量下降。根据我们的总结,产生上述现象的原因主要有以下三个方面。

  其一,施工员放松对质量的监督检查,以及工人对砌筑部侠的技术要求不明了,盲目施工,造成灰缝质量不合格。

  其二,砌筑窑炉用的耐火砖质量不合格,几何尺寸远未达到规定标准,给施工带来困难,因而放宽对灰缝的控制。

  其三,为了赶工期抢进度,对灰缝的质量“无暇顾及”,未能严格控制灰缝质量就成了情理之中的事。

  针对以上情况,在隧道施工之前,应该请设计人员到现场仔细进行图纸技术交底,让有关人员领会设计要求和控制要点,并向全体施工人员进行再交底,制定相应的保证措施,层层把关,确保灰缝的施工质量。

  2.回填保温层不符合要求

  烧砖隧道窑的内墙与外墙之间常常留有0.6-1.5m的空间,并填充干粘土或其废渣作窑体的保温层。这是为了降低造价而采取的办法。

  显然,回填保温层属于窑体的隐蔽工程。因而这成了一些人偷工减料的好地方。为了完成本班组的施工进度,某些工人趁技术员不在现场,不管回填土的含水率有多少,也不顾粒径的大小,凡工地上一切建筑废料统统填将进去。更严重的是,不执行分层夯实的要求,填进了之。这样施工出来的“回填保温层”,其效果可想而知。尽管外面窑墙砌筑得再漂亮,必定也是败絮其中,不起任何作用,往往造成漏气、能耗高和次品增多的后遗症。

  回填土的施工必须坚持执行低水分、细粒度和分层夯实的“三要素”原则。只有这样,才能保证隔热保温的效果,促使窑炉高产、优质和低耗。

  3.内撑墙不按要求砌筑

  内撑墙是把内窑墙与外窑墙联系在一起,使之形成一个整体的重要结构。窑拱及窑墙产生的应力通过内撑墙进行分解和支撑,使窑体结构成为一个牢固稳定的整体。大多数隧道窑的内撑墙间隔1.2~1.5m设置一道,并且要求与内外窑墙同时搭接向上砌筑,不允许独立砌筑。遗撼的是一些施工单位(特别是非筑炉专业施工单位)对此结构的重要性了解甚少,常常是先砌完了内墙和外墙之后,再用次品砖、半截砖来补砌内撑墙,并把技术不熟练的工人放到这里来“操练手艺”,根本不按设计要求施工。

  这样做是十分危险的。由于内撑墙未按要求施工,使内窑墙和外窑墙形成各自独立的砌体,相互之间失去依靠,窑体的强度被大大地削弱,将造成无法挽回的严重损失。不重视内撑墙质量的问题,目前还是一个普遍现象。