摘 要：目前，國(guó)家鼓勵(lì)危險(xiǎn)廢物的焚燒處置采用以回轉(zhuǎn)窯為基礎(chǔ)的焚燒技術(shù)，而耐火磚的砌筑質(zhì)量影響回轉(zhuǎn)窯連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性及運(yùn)行周期的長(zhǎng)短。該文對(duì)耐火磚的砌筑方法進(jìn)行分析，總結(jié)砌筑中的注意事項(xiàng)，對(duì)具體工程應(yīng)用有一定的參考價(jià)值。
　　關(guān)鍵詞：危險(xiǎn)廢物焚燒；回轉(zhuǎn)窯；耐火磚；砌筑1 耐火磚砌筑對(duì)回轉(zhuǎn)窯的影響
　　國(guó)家環(huán)境保護(hù)部印發(fā)的《危險(xiǎn)廢物污染防治技術(shù)政策》
　　指出：“危險(xiǎn)廢物的焚燒宜采用已旋轉(zhuǎn)窯爐為基礎(chǔ)的焚燒技術(shù)”，說(shuō)明了回轉(zhuǎn)窯處理危險(xiǎn)廢物的適用性。危險(xiǎn)廢物焚燒系統(tǒng)包括了以下幾個(gè)子系統(tǒng)：廢物預(yù)處理系統(tǒng)、廢物貯存和進(jìn)料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯（一次燃燒室）、二燃室、余熱鍋爐和煙氣處理裝置。
　　回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)傾斜的鋼材料圍卷起來(lái)的內(nèi)襯耐火材料的圓筒，是焚燒系統(tǒng)中重要的一環(huán)，各種廢物在窯內(nèi)焚燒進(jìn)行無(wú)害化、減量化處理，由于危廢組成的復(fù)雜帶來(lái)化學(xué)成分的復(fù)雜性，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的內(nèi)襯的質(zhì)量也提出更高的要求，不僅是選取合適的耐火材料，而且需要耐火材料的高質(zhì)量砌筑。
　　回轉(zhuǎn)窯耐火材料的更換周期是窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，頻繁的停窯檢修會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。影響耐火材料的的更換周期因素有以下幾點(diǎn)：回轉(zhuǎn)窯的操作狀況、耐火材料的選擇和砌筑的質(zhì)量，以及機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力、化學(xué)侵蝕的綜合作用[1~2]。在不考慮其他條件下，高質(zhì)量砌筑能夠延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命[3~4]，并且消除部分機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力對(duì)耐火磚的損害。相反，低質(zhì)量砌筑會(huì)大大減短耐火磚的壽命。
　　2 耐火磚砌筑方法
　　2.1 干砌和濕砌
　　干砌和濕砌的區(qū)分為是否使用濕狀泥漿的砌磚，干砌不使用濕狀泥漿，而濕砌使用[3,5]。一般來(lái)說(shuō)，進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯使用的耐火磚采用濕砌[3]。
　　2.2 排砌法和花砌法
　　排砌法和花砌法的區(qū)分為耐火磚的排布方式，兩者都屬于環(huán)砌法，如圖1 所示。 　　在實(shí)際應(yīng)用中，回轉(zhuǎn)窯筒體與耐火磚間存在相對(duì)滑動(dòng)[6~7]。采用花砌法時(shí)，可以保證各環(huán)的耐火磚在相互運(yùn)動(dòng)時(shí)不會(huì)損壞磚角；采用排砌法時(shí)，容易出現(xiàn)各種原因造成的偏差導(dǎo)致磚縫不在一條直線上，當(dāng)耐火磚相互運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)損壞磚角；采用平時(shí)砌墻方式（環(huán)向和軸向均錯(cuò)縫）排布耐火磚時(shí)，各環(huán)向磚縫不在一條直線上，耐火磚相互錯(cuò)開(kāi)，整體的強(qiáng)度好，但一個(gè)點(diǎn)的損壞會(huì)導(dǎo)致一個(gè)面的破壞，不利于后續(xù)修補(bǔ)。
　　因此進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯耐火磚一般采用環(huán)砌法中的花砌法。
　　2.3 旋轉(zhuǎn)法和固定法
　　旋轉(zhuǎn)法和固定法的區(qū)分為回轉(zhuǎn)窯在砌筑時(shí)需要旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)法使用螺旋頂杠和木方在固定已經(jīng)砌筑好的耐火磚，如圖2 所示叫頂杠法，其他方式還有膠結(jié)法和槽鋼法。固定法是指回轉(zhuǎn)窯在砌筑時(shí)不用旋轉(zhuǎn)，采用砌磚機(jī)砌筑耐火磚，如圖3 所示。
　　頂杠法適用于直徑小于4m 的回轉(zhuǎn)窯，砌筑順序如圖4所示，從回轉(zhuǎn)窯底部開(kāi)始向兩側(cè)砌筑，在回轉(zhuǎn)窯中心線部位用螺旋頂杠和木方壓實(shí)固定耐火磚，耐火磚砌筑時(shí)始終處于中心線以下，會(huì)因?yàn)樽陨淼闹亓o貼在回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)壁[9]；因?yàn)樵谄鲋r(shí)需要頻繁轉(zhuǎn)窯，所以頂杠法比較適用于直徑小于4m 的窯體； 　　砌磚機(jī)適用于各種窯徑的回轉(zhuǎn)窯，在砌筑過(guò)程中無(wú)需轉(zhuǎn)窯，但容易出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題，在砌筑回轉(zhuǎn)窯中心線以上部分時(shí)，由于砌磚機(jī)壓縮空氣壓力不足和耐火磚本身重力的原因，會(huì)使耐火磚與回轉(zhuǎn)窯窯體內(nèi)壁存在輕微的間隙，在回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行時(shí)，耐火磚與窯體內(nèi)壁會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)[4,9]，從而導(dǎo)致耐火磚的松動(dòng)甚至脫落。
　　現(xiàn)階段進(jìn)行危險(xiǎn)廢物焚燒的回轉(zhuǎn)窯直徑一般小于4m，長(zhǎng)度在8 到20m[3]，因此推薦采用旋轉(zhuǎn)法——頂杠法。
　　3 耐火磚砌筑
　　3.1 砌筑前準(zhǔn)備工作
　?。?）砌磚前應(yīng)對(duì)回轉(zhuǎn)窯主體進(jìn)行空轉(zhuǎn)運(yùn)行，檢查是否存在異常情況；
　?。?）清除回轉(zhuǎn)窯內(nèi)壁表面的毛刺、鐵銹、灰塵等雜物，保持窯內(nèi)內(nèi)壁表面清潔，并且打磨平整，焊縫高度不要高于3mm[5]，保證耐火磚與窯體內(nèi)壁能夠緊貼；（3）畫(huà)基準(zhǔn)線，可以防止砌筑時(shí)磚環(huán)砌歪和磚列扭曲，同時(shí)可以控制耐火磚的磚縫厚度。首先確定軸向基準(zhǔn)線，可以采用水平儀、直尺和鉛錘確定，如圖5 所示，軸向基準(zhǔn)線每隔1.5m[3,8]畫(huà)一條，每條與窯的中心線平行；環(huán)向基準(zhǔn)線每隔1m[5]畫(huà)一條，每條與窯的中心線垂直；（4）耐火材料的驗(yàn)收、保管和運(yùn)輸。耐火材料到貨后，應(yīng)該檢查有沒(méi)有運(yùn)輸破損，確保所需材料齊全；耐火材料應(yīng)該儲(chǔ)存在通風(fēng)良好能防雨雪的室內(nèi)或者大棚內(nèi)，防止雨淋、受潮；耐火材料應(yīng)按品種、類別、用途、牌號(hào)、等級(jí)分別堆放[5]，留意產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的注意事項(xiàng)；耐火磚在裝卸運(yùn)輸中應(yīng)該輕拿輕放，防止損壞邊角；
　?。?）在砌筑開(kāi)始時(shí)，應(yīng)該詳細(xì)記錄基本信息，如工作時(shí)間、砌筑進(jìn)度（幾環(huán)）、砌筑位置、砌筑方法等；每環(huán)的理論耐火磚配比與實(shí)際配比情況，以及鎖磚和鋼板用量；窯體變形的位置，是否使用加工磚和其位置等，并拍照記錄；形成砌筑報(bào)告，把握施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，同時(shí)也作為以后窯體耐火材料運(yùn)行出現(xiàn)狀況時(shí)的分析依據(jù)；
　　3.2 砌筑時(shí)應(yīng)該注意的問(wèn)題
　?。?）采用濕法砌筑，各耐火磚間的磚縫間隙要求不大于2mm[5]，各環(huán)間隙為1.5~2mm，同環(huán)縱向間隙為1~1.5mm；所有的磚縫應(yīng)該泥漿飽滿，表面進(jìn)行勾縫，目的是將泥漿壓實(shí)，防止出現(xiàn)空隙；只準(zhǔn)使用木錘或者橡膠錘進(jìn)行找正，在泥漿干固后，不得再進(jìn)行敲打，防止將耐火磚震松；擠出的耐火泥漿應(yīng)該及時(shí)清理，保持耐火磚表面的清潔；（2）每間隔1m（約4 環(huán)），增加一層3mm 的紙板或陶瓷巖棉或其它規(guī)定填充材料作為膨脹縫；膨脹縫具體位置應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定，一般應(yīng)避開(kāi)受力部分； 　?。?）砌筑時(shí)需保證耐火磚貼緊窯體內(nèi)壁，各耐火磚側(cè)面之間（環(huán)向）相互貼緊，隨時(shí)用橡皮錘或木錘敲擊找正來(lái)保證這兩項(xiàng)貼緊；不時(shí)檢查各環(huán)縫是否與環(huán)向基準(zhǔn)線平行，耐火磚的徑向方向線是否與窯體同心，各環(huán)耐火磚間不能存在“臺(tái)階”現(xiàn)象，磚縫不能出現(xiàn)楔型磚縫，（4）在焊縫處砌筑時(shí)，可以切掉磚角或者用耐火泥漿（火泥）找平來(lái)保證耐火磚與窯體內(nèi)壁貼緊，如圖7、8 所示；在窯體變形處砌筑時(shí)，由于耐火磚不能與窯體貼緊，用耐火泥漿找平后進(jìn)行砌筑，軸向歪斜的耐火磚側(cè)面不能貼緊，采用耐火泥漿或陶瓷纖維板來(lái)調(diào)整。
　?。?）采用頂杠法砌筑時(shí)，應(yīng)該從底部同時(shí)向兩側(cè)（圓周方向）均衡進(jìn)行砌筑，超過(guò)半周1~2 層磚時(shí)，用木方和螺旋頂杠壓實(shí)，用適當(dāng)?shù)牧㈨敻軘Q緊，防止用力過(guò)大導(dǎo)致窯體變形，每段鋪底長(zhǎng)度為5~6m，如圖1 所示；然后旋轉(zhuǎn)90度，再?gòu)牡撞肯蛩狡鲋?、壓?shí)，砌筑順序如圖4 所示，需注意在最后鎖磚時(shí)，需留4~6 層磚，并將鎖口區(qū)域旋轉(zhuǎn)至7、8 點(diǎn)鐘方向，方便進(jìn)行鎖磚；
　?。?）每環(huán)鎖口區(qū)域砌筑需注意，要進(jìn)行磚的預(yù)組合，確保最后一塊磚的能合理打入；鎖口宜采用專用鎖磚，確實(shí)需要加工磚時(shí)，其厚度不能少于原磚厚度的2/3，且不能最后打入砌體；（7）使用鎖磚和鋼板鎖口時(shí)需注意，布置好鎖磚和標(biāo)準(zhǔn)磚后，注意觀察磚縫，若磚縫是水平，則在標(biāo)準(zhǔn)磚側(cè)面打入鋼板，不得在鎖磚側(cè)面打入鋼板，如圖11 所示；若磚縫是楔型的，此時(shí)打入鋼板會(huì)導(dǎo)致耐火磚會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中損壞，需要返工； 　?。?）同一塊磚兩側(cè)不能都打入鋼板，每條磚縫只能打入一塊鋼板，鎖縫鋼板的厚度一般不超過(guò)3mm；每環(huán)鎖磚在2 塊或2 塊以上時(shí)，鎖磚不應(yīng)兩塊相鄰使用，不同環(huán)間鎖磚應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)。
　　（9）在砌筑中過(guò)程中需要使用到不定型耐火材料，使用時(shí)需注意：材料的攪拌時(shí)間和攪拌方法因材料的等級(jí)和數(shù)量而不同，需嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)上的攪拌時(shí)間和攪拌方法以及溫度等進(jìn)行攪拌；攪拌用水為純凈水，要求氯離子含量≤300g/L[5]；耐火泥漿使用應(yīng)注意隨砌隨制，每次攪拌的量不宜過(guò)多，已經(jīng)初凝的不得在使用；耐火澆注料使用時(shí)需要振動(dòng)壓實(shí)，在使用振動(dòng)棒時(shí)注意不要直接作用在錨固件上，采用合適振動(dòng)器進(jìn)行振動(dòng)壓實(shí)。
　?。?0）在砌筑完成后，需對(duì)每環(huán)的耐火磚進(jìn)行檢查、緊固；緊固完畢后應(yīng)該進(jìn)行烘爐工作，此時(shí)不宜在轉(zhuǎn)動(dòng)窯體。
　　3.3 砌筑后工作
　?。?）在回轉(zhuǎn)窯耐火材料砌筑完成需要及時(shí)進(jìn)行工程驗(yàn)收和烘爐工作?；剞D(zhuǎn)窯在進(jìn)行烘爐過(guò)程中，窯內(nèi)耐火材料中的水分會(huì)逐漸析出至完全干燥，可以防止在點(diǎn)火投產(chǎn)時(shí)由于耐火材料中水分急劇蒸發(fā)產(chǎn)生巨大應(yīng)力，造成耐火材料的剝落、坍塌，甚至炸爐事故；
　?。?）在實(shí)際工程中，由于各種原因不能及時(shí)進(jìn)行烘爐工作的，要采取防潮、防雨、防火、防凍和防污染的保護(hù)措施；即使采取了防護(hù)措施，也不能長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行烘爐，否則耐火泥漿會(huì)產(chǎn)生變化，降低內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，對(duì)回轉(zhuǎn)窯的烘爐、投產(chǎn)和使用壽命造成影響；
　?。?）在烘爐之前，所有需要用到的儀表設(shè)備需要進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)，聯(lián)合試車和調(diào)整；不定型耐火材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作，使其獲得基本強(qiáng)度；根據(jù)各種耐火材料的性能制定相應(yīng)的烘爐曲線和烘爐方案，確保烘爐的順利進(jìn)行。
　　4 總 結(jié)
　　耐火材料的砌筑質(zhì)量關(guān)系著其使用壽命的長(zhǎng)短，影響著回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的運(yùn)行的穩(wěn)定性。為確保砌筑質(zhì)量，耐火材料的采購(gòu)應(yīng)該選擇有實(shí)力的生產(chǎn)廠家，提高材料本身質(zhì)量，降低耐火制品的外形扭曲與尺寸偏差情況；耐火材料的施工應(yīng)該選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍，提高施工人員的技術(shù)水平，降低人為因素對(duì)砌筑質(zhì)量的影響；做好耐火材料的點(diǎn)檢、臨控工作，記錄砌筑進(jìn)度，形成砌筑報(bào)告，確保砌筑有條不紊的進(jìn)行，最后烘爐之前需要對(duì)砌筑完成的耐火材料進(jìn)行保護(hù)工作，制定科學(xué)的烘爐曲線和烘爐方案，完成烘爐工作。