碳素焙燒爐是國(guó)內(nèi)碳素行業(yè)較多采用的一種爐型，焙燒爐一般采用機(jī)械強(qiáng)度較大、荷重軟化點(diǎn)較高、熱穩(wěn)定性較好的粘土磚和高鋁磚砌筑。
碳素焙燒爐是國(guó)內(nèi)碳素行業(yè)較多釆用的一種爐型，碳素焙燒爐的主要作用是將高壓成塑的生電極、炭塊、化學(xué)陽(yáng)極等碳素制品在隔絕空氣的條件下，按規(guī)定的被燒溫度進(jìn)行間接加熱，使焙燒后的碳素制品的機(jī)械強(qiáng)度、導(dǎo)電性和抗熱性能大大提高。目前，國(guó)內(nèi)使用較多的是有火井連續(xù)式多室大型焙燒爐。
碳素焙燒爐各部位承受的荷載及溫度有所不同，炕墩和炕面承受靜荷載，上部電極箱加熱墻、火并、及燃燒燒嘴等部位遭受1400℃左右的高溫作用，以及在每個(gè)焙燒周期內(nèi)溫度變化較大，因此，焙燒爐一般采用機(jī)械強(qiáng)度較大、荷重軟化點(diǎn)較高、熱穩(wěn)定性較好的粘土磚和高鋁磚砌筑；為減少重量和熱量損失，采用高強(qiáng)輕質(zhì)粘土磚砌筑可移動(dòng)的爐蓋。
下面河南耐火材料廠對(duì)焙燒爐的施工過(guò)程進(jìn)行一下闡述：
1 焙燒爐總體施工安排
1.1 舊工藝砌筑前應(yīng)具備的條件
(1)焙燒爐廠房要進(jìn)行封閉，能防雨；
(2)焙燒爐內(nèi)天車(chē)要安裝完畢，能正常使用；
(3)焙燒爐及煙道基礎(chǔ)施工完畢，并檢査合格。
1.2 舊工藝總體作業(yè)形式
(1)焙燒爐施工可以釆取焦?fàn)t的施工方法，焙燒爐用耐火磚的運(yùn)輸采取集裝運(yùn)輸方式，施工作業(yè)采取四倒班的形式，即白班，擺磚場(chǎng)進(jìn)行擺磚，爐上進(jìn)行砌筑，二班將擺好的磚全部運(yùn)至爐上指定位置，三班填陶粒(砂)，四班，攪拌站攪灰，并將灰運(yùn)至爐上。
(2)勞動(dòng)組織采取分組負(fù)責(zé)制，即爐上砌筑每組四人負(fù)責(zé)兩室，爐下擺磚每?jī)扇素?fù)責(zé)一組，全爐至下而上，平行作業(yè)，按口作業(yè)計(jì)劃進(jìn)度統(tǒng)一。
1.3 總體人員安排
一座大型34室碳素焙燒爐的砌筑，共分17個(gè)互助組，每組負(fù)責(zé)2個(gè)爐室，第一天砌筑17個(gè)爐室，第二天砌筑另外17個(gè)爐室，如此交替作業(yè)，在全體施工工程屮包括擺磚、砌筑、攪灰、上磚上灰掛鉤、填陶粒(砂)、磚加工，少數(shù)工種和管理等人員。
1.4 施工流程
施工準(zhǔn)備→爐底施工→總煙道施工→炕面下墻施工→炕面上墻施工→坑壊坑面施工→電極箱施工→爐蓋施工。
2 預(yù)砌筑
在施工準(zhǔn)備中，預(yù)砌筑是一項(xiàng)極其重要的工作，它是確保工程順利進(jìn)行，保證工程質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。
2.1 預(yù)砌筑的目的
(1)檢查設(shè)計(jì)是否有誤；
(2)檢查磚型是否有誤；
(3)檢查水泥的使用性能是否滿足施工要求；
(4)檢査耐火磚的公差情況及對(duì)砌體的影響；
(5)確定砌體的砌筑形式；
(6)了解砌體的關(guān)鍵所在，掌握砌筑耍點(diǎn)。
2.2 預(yù)砌筑的部位
主要針對(duì)一個(gè)爐室選擇復(fù)雜和有代表性的部位進(jìn)行預(yù)砌筑。(1)焙燒爐爐墻(直墻及其異形耐火磚和弧形墻)；(2)火井墻和上部燒嘴；(3)內(nèi)煙道及其斜拱；(4)炕墩、炕面磚；(5)電極箱格子磚。
2.3 預(yù)砌筑的要求
(1)預(yù)砌筑場(chǎng)地要平整，地抹灰要求不得超過(guò)±5mm；
(2)預(yù)砌筑砌體的質(zhì)量要嚴(yán)格執(zhí)行圖紙和國(guó)標(biāo)GBJ211-87規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；
(3)預(yù)砌筑所使用的工具應(yīng)符合正式砌筑的要求；
(4)砌筑前首先進(jìn)行干排驗(yàn)縫，合格后方可砌筑，砌筑中要嚴(yán)格控制砌休的的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)；
(5)預(yù)砌筑所使用的泥漿，應(yīng)使用正式砌筑時(shí)的泥漿，不應(yīng)用其它泥漿代替，攪拌時(shí)，配比準(zhǔn)確，稠度適宜；
(6)預(yù)砌筑所使用的磚應(yīng)分跺提取，不得使用單跺磚進(jìn)行預(yù)砌筑；
(7)砌筑后，耍對(duì)砌體的線尺寸、灰縫、脹縫等進(jìn)行詳細(xì)檢查，作好記錄，并繪出砌筑草圖，便于正式施工吋使用；
(8)砌體在拆除時(shí)應(yīng)輕拆輕放，避免損失磚的棱角，磚表面粘接的泥漿應(yīng)清理干凈運(yùn)回磚場(chǎng)，在施工時(shí)使用。
2.4 預(yù)砌筑的注意事項(xiàng)
(1)預(yù)砌結(jié)果能代表全部爐室，各爐室的砌筑形式保持一致，即爐室的一側(cè)端部能與另一側(cè)端部的同樣形式相接；
(2)預(yù)砌筑必須仔細(xì)認(rèn)真，將存在的問(wèn)題詳細(xì)記錄，并提出解決的辦法，施工前將存在的問(wèn)題解決。
3 焙燒爐爐底施工
爐底施工首先要進(jìn)行測(cè)量復(fù)測(cè)、放線，上道工序應(yīng)提供有關(guān)測(cè)量資料。對(duì)焙燒爐進(jìn)行全面復(fù)測(cè)，確認(rèn)合格后，進(jìn)行砂漿找平，找平時(shí)，由測(cè)最繪出標(biāo)高控制點(diǎn)，控制點(diǎn)間距為2.0m縱橫拉線抹平，在其達(dá)到一定強(qiáng)度后，進(jìn)行爐底測(cè)量放線。
爐底紅磚砌筑，爐底的砌筑要按所放的底盤(pán)線進(jìn)行，先將四角的磚砌上，標(biāo)高控制釆取測(cè)量跟蹤法，四角標(biāo)高的誤差控制在±1mm之間，最大誤差不能超過(guò)±2mm，然后沿網(wǎng)周進(jìn)行干排驗(yàn)縫，合格后，將四周磚砌上，再以?xún)蓚?cè)磚為準(zhǔn)拉線進(jìn)行爐室底的砌筑。
爐底輕質(zhì)耐火磚及粘土磚的砌筑，首先要將耐火磚四周的邊框紅磚墻砌完，在紅磚墻內(nèi)表面放出耐火磚磚層標(biāo)高擴(kuò)控制線，每2層放出一條控制線(閉合線)。砌筑時(shí)，先沿四周進(jìn)行干排驗(yàn)縫，并將其砌上，然后拉線砌筑，砌筑最上層時(shí)，四角磚要進(jìn)行測(cè)量墩點(diǎn)，合格后，在進(jìn)行頂面磚砌筑。
爐底膨脹縫的留沒(méi)，在爐底砌膨脹縫吋，可以采用膨脹縫樣板，也可以采用拉線砌筑來(lái)保證膨脹縫的尺寸。砌筑時(shí)，膨脹縫的位置可以適當(dāng)移動(dòng)，避免出現(xiàn)加工磚，砌筑后，將膨脹縫淸理干凈，按沒(méi)計(jì)填上填充物。
4 焙燒爐總炳道施工
煙道底的砌筑，同爐底砌筑方法相同，不同之處是沿?zé)煹廊L(zhǎng)方向，為避免出現(xiàn)加工磚，在煙道表面放出耐火磚控制線。
煙道墻施工前，在煙道底上應(yīng)“龍門(mén)”線桿，為避免線桿變性，在線桿的上、中、下加固，在線桿上畫(huà)出磚層線，線桿的作用是既控制墻面的垂直度，又控制磚層標(biāo)高。煙道墻以線桿為準(zhǔn)進(jìn)行砌筑，耐火磚砌筑完后，將外側(cè)紅磚砌上，然后支設(shè)拱胎砌碹。
4.1 焙燒爐炕面下墻施工
爐室測(cè)量放線，爐墻施工前，在爐底上放出底盤(pán)線，包括：(1)爐室的縱橫中心線，內(nèi)煙道中心線；(2)爐室的各墻面邊線，火道口邊線；(3)爐墻膨脹縫的位置線：(4)坑墩邊線。
4.2 爐墻砌筑
(1)在砌筑爐墻第一、二層時(shí)，要嚴(yán)格按預(yù)砌筑結(jié)果進(jìn)行砌筑，全爐各爐室砌筑形式保持統(tǒng)一，其上砌筑奇數(shù)戻對(duì)應(yīng)第一層，偶數(shù)層對(duì)應(yīng)第二層，始終上下壓縫砌筑；
(2)爐室中心線隨砌隨引測(cè)至爐墻上，爐室各線尺寸控制采用木尺桿檢査的方法，木尺桿長(zhǎng)3m，在其上閫出爐室的中心線至爐室邊線及中心各火井口邊線，施工時(shí)，以爐室屮心線為基準(zhǔn)，向兩側(cè)量線尺寸來(lái)檢查其偏離情況；
(3)標(biāo)高控制可在爐室四角立線桿，畫(huà)上磚層線，按線砌筑，在爐底基礎(chǔ)標(biāo)高偏差較小的情況下，可不立線桿，而采用皮數(shù)桿的形式，即以爐底為準(zhǔn)，用皮數(shù)桿量磚層控制標(biāo)高。
5 焙燒爐炕面上墻施工
炕面以上部分包括炕面以上墻體，內(nèi)煙道過(guò)頂，內(nèi)煙道斜坡碹，排煙道，空煤氣道及鐵件安裝，這部分的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，如果施工安排合理，工程進(jìn)展就會(huì)順利。
5.1 爐墻砌筑
爐墻的粘土磚和輕質(zhì)粘土磚要錯(cuò)縫砌筑，當(dāng)耐火磚砌至一定高度后(紅磚能滿足滿足一天的砌筑量)，將外側(cè)的紅磚砌上；
砌弧形墻時(shí)，因無(wú)法拉線，在砌筑屮要經(jīng)常使用靠尺檢查墻面的上平，墻的弧度要使用弧形板檢查；
墻體的標(biāo)點(diǎn)采用測(cè)量紅三角來(lái)控制，測(cè)量紅三角給在每爐室四角，弧形墻部分在其中點(diǎn)給出2個(gè)輔助紅三角，上部耐火磚墻加寬后，在外側(cè)按一定距離給出測(cè)量紅三角；爐室的線尺寸控制同炕面下墻控制方法；面層砌筑可在電極箱施工前后均可，其標(biāo)點(diǎn)控制采取測(cè)量跟蹤、墩點(diǎn)、檢查；
當(dāng)爐墻砌至1.1m左右時(shí)，爐室內(nèi)開(kāi)始搭設(shè)腳手架，該工序穿插在施工中，先搭設(shè)未進(jìn)行砌筑的爐室，第二天搭設(shè)另一半爐室，依次循環(huán)。
5.2 排煙道砌筑
當(dāng)爐墻砌筑超過(guò)內(nèi)煙道1.5m左右后，進(jìn)行內(nèi)煙道斜坡碹砌筑，然后將爐墻的復(fù)雜部位砌過(guò)，再砌排煙道，砌筑前先將排煙道隔離鋼板固定，方法是利用爐室外側(cè)腳手架與砼墻之間搭設(shè)鋼管，將鋼板按設(shè)計(jì)位置固定，在鋼板放出排煙道的難直邊線和磚層線來(lái)控制排煙道的尺寸和標(biāo)高。
5.3 空煤氣道砌筑
空煤氣道施工前先進(jìn)行測(cè)最放線，按線砌筑，煤氣道鑄鐵件要配合砌筑，其周?chē)鲶w與鐵件砌筑嚴(yán)密，砌筑水平空氣道蓋頂磚前，要將內(nèi)部泥漿、雜質(zhì)潔理干凈，砌筑垂直空氣道時(shí)，可先砌筑成煙囪狀，一次砌至頂，砌筑吋避免空氣道內(nèi)落入泥漿和磚渣，其頂面標(biāo)高要經(jīng)過(guò)測(cè)量達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，周?chē)膲蓞⒄赵摯u層標(biāo)髙砌筑。
6 焙燒爐炕墩炕面施工
6.1砌筑順序
由于爐室的面積較小，炕墩和炕面磚質(zhì)景要求較卨，同時(shí)為便于施工，每室的炕墩、炕面分兩天干完。即每室每天先干一半炕墩和炕面，另一半位置放置耐火磚。第二天將耐火磚罝于干完的炕面上，再砌另一半的炕墩和炕面。
6.2炕墩砌筑
(1)砌筑前將爐底清掃干凈，使?fàn)t室放線時(shí)所放的底盤(pán)線露出來(lái)，如有不清楚的地方要重新進(jìn)行補(bǔ)放；
(2)確定第一層的砌筑形式，以確保表面的炕墩磚與炕面磚錯(cuò)縫砌筑；
(3)砌筑時(shí)，按底盤(pán)線先將靠爐墻兩側(cè)磚墩砌上，標(biāo)高控制以爐墻磚層為準(zhǔn)，然后拉線砌筑其它磚墩。
6.3 炕面砌筑
(1)砌筑前，對(duì)抗面磚進(jìn)行長(zhǎng)度和寬度的檢查，確保炕面磚砌筑尺寸正確；
(2)將炕面的邊線打在爐室墻上，控制炕面線尺寸；
(3)砌筑前，將炕墩周?chē)碾s物渚理干凈；
(4)砌筑時(shí)，先將炕面周邊磚按線砌筑，確保上平和線尺寸，然后再砌筑炕面大磚，砌筑打灰要適量，避免過(guò)多的灰漿落入炕面下。
7 焙燒爐電極箱施工
7.1 放線
(1)將電極箱格子磚位置線全部垂直打在爐室墻壁上，以此控制電極箱線尺寸；
(2)將格子磚磚層線打在爐室直墻墻壁上。
7.2 電極箱格子磚砌筑
(1)格子磚應(yīng)從中心向兩邊掛線砌筑；
(2)砌磚打灰要適當(dāng)，避免過(guò)多灰漿掉入格孔內(nèi)；
(3)要減小格孔內(nèi)錯(cuò)臺(tái)，格子磚公差較大可加工角磚。
7.3 腳手架搭設(shè)
當(dāng)電極箱砌筑至1.1m左右時(shí)，需搭設(shè)腳手架，搭設(shè)方法是第一步腳手架采用兩個(gè)“II”形架，用鋼管或木方連接，頂面用木板連成一個(gè)工作臺(tái)，與炕面接觸部分連接底盤(pán)。當(dāng)腳手架需要增高時(shí)，在“II”形架和底盤(pán)之間加625mm鋼管，接頭采用外徑為60mm的套皮管連接。
在施工中，每組兩室使用一套腳手架，當(dāng)一室砌筑一步架后，將腳手架用天車(chē)吊至另一室，砌完后，加625mm鋼管，進(jìn)行第二步架砌筑，如此循環(huán)。
8 焙燒爐爐蓋施工
焙燒爐爐蓋砌筑在廠房?jī)?nèi)有場(chǎng)地時(shí)，可同爐體砌筑平行作業(yè)，否則在焙燒爐施工后進(jìn)行。
8.1 工作臺(tái)的搭設(shè)
爐蓋砌筑使用兩個(gè)工作臺(tái)，一個(gè)為砌筑工作臺(tái)，另一個(gè)為勾縫工作臺(tái)。
(1)砌筑工作臺(tái)就是按爐蓋的尺寸用紅磚砌一個(gè)邊框基礎(chǔ)，厚240mm，表面找平，其上放木方將砌爐蓋用的碹胎骨架支設(shè)好，釘上碹條，形成一個(gè)整體碹胎。
(2)勾縫工作臺(tái)，就是按爐蓋線尺寸，沿四周砌八個(gè)紅磚垛，寬為240mm，高為700~800mm，在頂面以下第二層用角鋼將八個(gè)垛連成整休，其作用在于提高水平抗拉強(qiáng)度，因?yàn)樵跔t蓋起吊過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)水平拉力。
8.2 爐蓋骨架檢查
爐蓋承受荷載的骨架一般釆用鑄鐵毛坯，鐵件自身和鐵件安裝過(guò)程屮容易出現(xiàn)變形，往往公差較大，給砌筑帶來(lái)極大鬧難，因此在砌筑前對(duì)骨架進(jìn)行檢査，對(duì)不合格者進(jìn)行調(diào)整。
8.3 爐蓋砌筑
首先將爐蓋骨架吊至砌筑工作臺(tái)，將骨架的四角與碹胎的四角對(duì)正，然后開(kāi)始砌筑。砌筑吋，先將四角的角磚砌上，以角磚為準(zhǔn)拉線逐層砌筑，爐蓋砌完后，要使用專(zhuān)用吊架將爐蓋吊至勾縫工作臺(tái)，進(jìn)行內(nèi)表面勾縫，經(jīng)檢查合格后，將爐蓋吊至指定場(chǎng)地或爐上。
9 對(duì)新施工工藝之評(píng)價(jià)
9.1 對(duì)舊施工方法的四大改進(jìn)
(1)新施工工藝采用了定人、定位、定時(shí)、定量，湖磚、供料分班的施工方法，自始自終以事先安排的曰作業(yè)計(jì)劃控制整個(gè)施工過(guò)程。
在舊的施工方法中，焙燒室的爐墻和電極箝平行施工，爐墻和電極箱的砌筑分別由不同的兩個(gè)組來(lái)承擔(dān)，造成施工中出現(xiàn)的問(wèn)題責(zé)任不明，相互推諉；施工中，砌筑和供料同時(shí)進(jìn)行，造成施工現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜化，不易管理；施工進(jìn)度也是由個(gè)人的操作水平所決定，技術(shù)水平高、操作快，其進(jìn)度也快，造成整體施工進(jìn)度的不平衡，同時(shí)也影響了工程質(zhì)量。
新的施工工藝中，首先確定了“人”與“位”，也就是明確了每個(gè)組的成員對(duì)施工的爐室所承擔(dān)的責(zé)任，施工中出現(xiàn)問(wèn)題由小組成員負(fù)責(zé)，即“責(zé)任到人”；其次是明確了“時(shí)”與“量”，所謂“定時(shí)”，就是各工序在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)要完成規(guī)定的工作內(nèi)容，工序與工序之間銜接緊密，如有一道工序出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響下一道工序，在本工序中，如果提前完成且符合質(zhì)量要求就可以提前收工；所謂“定量”就是在施工前，要科學(xué)地安排日作業(yè)計(jì)劃，在無(wú)特殊情況下，要嚴(yán)格執(zhí)行該曰作業(yè)計(jì)劃。每天按計(jì)劃進(jìn)行砌筑、供料，全爐各施工組的進(jìn)度統(tǒng)一，施工中的供料和砌筑均分別作業(yè)，互不干擾，有利于施工的各項(xiàng)管理。
(2)新施工工藝采用集裝運(yùn)輸，限額領(lǐng)料的供應(yīng)方法，磚、灰、輔料的供應(yīng)有條不紊。
舊的施工方法中，垂直運(yùn)輸釆用龍門(mén)架或卷?yè)P(yáng)塔，
水平運(yùn)輸釆用膠輪手推車(chē)，爐上在兩列焙燒室中間搭設(shè)走跳，作為水平運(yùn)輸通道，然后，將耐火磚用人工傳入爐內(nèi)，火泥的運(yùn)輸也采用同樣的方法；在倒運(yùn)過(guò)程中，材料易出現(xiàn)損耗，加之材料供應(yīng)無(wú)限制，損耗大大增加。新施工工藝中，采取了集裝運(yùn)輸方式，即耐火磚由膠輪手推車(chē)備至擺磚場(chǎng)，擺在磚板上，然后由下一班用天車(chē)吊至爐上施工面，灰漿是由攪拌站注入中灰槽，用天車(chē)運(yùn)至爐上，運(yùn)輸過(guò)程減少了中間環(huán)節(jié)，故減少了材料的破損，各種材料的供應(yīng)均按日作業(yè)計(jì)劃執(zhí)行，當(dāng)材料需要增補(bǔ)時(shí)，由工段長(zhǎng)和技術(shù)人員下達(dá)增補(bǔ)通知單，有效地控制了材料的出庫(kù)，大大降低了材料的消耗。各種材料的供應(yīng)均分班進(jìn)行，因而使其更具程序化。
(3)電極箱施工采用了工具式，裝配式腳手架。舊的施工方法中，電極箱施工釆用馬櫈，適合電極箱較小的焙燒爐，新施工工藝中，由于采用了工具式、裝配式腳手架，不受電極箱高低的限制，施工更靈活、更方便。
(4)爐蓋使用雙工作臺(tái)，平行流水作業(yè)。舊的施工方法中，爐蓋是依照工作臺(tái)上的骨架支撐砌筑，新的施工方法是采用砌筑工作臺(tái)和勾縫工作臺(tái)，保證了爐蓋的施工質(zhì)量。
9.2 新施工工藝的先進(jìn)性
(1)有利于施工管理：新施工工藝釆用“四定”的方法，各工序之間銜接緊密清楚，全爐施工進(jìn)度統(tǒng)一，便于施工技術(shù)管理和其他各項(xiàng)管理；
(2)減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，新施工工藝的機(jī)械化程度較高，材料大部分釆用機(jī)械運(yùn)輸，㈥而工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大大的降低：
施工人數(shù)減少，由于作業(yè)采取流水形式，運(yùn)輸機(jī)械化程度加大，使施工人員減少；
(3)有利于施工進(jìn)度控制。在施工中，嚴(yán)格按日作業(yè)計(jì)劃進(jìn)度供料砌筑，全爐保持統(tǒng)一，實(shí)際進(jìn)度便于控制；
(4)有利于保證工程質(zhì)量：新工藝中確定的日作業(yè)計(jì)劃量是按以往施工屮實(shí)際完成定額量而定，對(duì)砌體的檢査修理工作留有時(shí)間，工程中出現(xiàn)問(wèn)題可以及時(shí)處理，不留后患，電極箱施工采取流水作業(yè)，從下到上一次完成，避免了平行作業(yè)中對(duì)電極箱的壓碰，對(duì)質(zhì)量大有益處，爐蓋砌筑采用完整拱胎，避免了爐蓋出現(xiàn)變形下沉現(xiàn)象；
(5)有利于降低工程成本：施工中釆取集裝運(yùn)輸，限額領(lǐng)料方式，材料消耗大大降低。施工功效也顯著提高，有利于工程成本的降低；
(6)便于文明施工：由于采用定量施工，每班即可工完料清，施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)多余的材料，便于搞好現(xiàn)場(chǎng)文明施工；
(7)有利于安全施工：施工中的供料和砌筑分班作業(yè)，避免了上料中出現(xiàn)的不安全因素。焙燒爐施工新工藝，經(jīng)過(guò)撫順34室炭素焙燒爐和雞西柳毛34室炭素焙燒爐施工驗(yàn)證，效果良好。
