熄焦室斜风道耐火材料内衬的检修新技术

干熄焦炉耐火材料内村的工作环境极其复杂和恶劣。对熄焦室进行周期性检修是干熄焦炉投产后的一项重要维护措施，其施工质量直接影响干熄焦炉的整体寿命和焦炭的生产质量。

在干熄焦炉结构中，熄焦室斜风道区域最易受损，其向外悬挑的倒三角牛腿结构的支柱长期处于焦炭的摩擦及冷却气体的冲刷之中，还承受着因温度变化形成的热应力和上部环形风道及装入区耐火材料的重量，所以经常发生断裂及缺损现象，严重影响干熄焦炉内部耐火材料的整体稳定，若不及时维修则会造成内部结构垮塌将直接影响生产。

国内熄焦室内村检修主要方法

1.整体拆除法

根据熄焦室内村受损部位，将耐火材料自上而下拆至受损处重新进行砌筑，此法砌筑可以最大程度保证施工质量，相当于新砌的熄焦室;但工期长，维修工作量大，成本高，由受损处支托的上部未破坏的耐火材料也不得不拆除，拆除后材料不能重复使用，会造成严重的浪费。

2.局部喷涂修补

在耐火材料受损处直接送行表面处理，将塑性耐火材料喷涂至受损处进行填补，以达到修复目的。此法工期短，成本低，适合于小范围或局部的维修，冷却段及环形风道段可采用此法，但不适用于斜风道区域。因此，对于熄焦室最易受损的斜风道支柱的检修而言，以上方法其优、劣势均非常明显，所以，必需探索一种能兼顾工程质量优、工期短和经济性好的施工方法。

设计思想及方案

1、总体思路

针对干熄焦炉的特点，拟集合以上方法的优势，采取局部拆除换补法，即针对受损处的破损状况，将受损的斜风道支柱与受其支撑的上部结构人为分开，加固和保护好上部结构，待局部受损部位拆除重建、验收合格之后，立即恢复与上部结构之间的正常支撑关系，以尽快恢复干熄焦炉生产能力。

2、设计方案和施工工艺

1.工艺制定基础

1)上部结构凭借环形乎拱的特殊结构砌体能够实施借用外力条件下进行整体支撑加固，边而将受损的斜风道支柱置换出来拆除换补;

2)加固的支撑以生产单位可自由控制的焦炭排放面作为着力点，方便、可行、快捷、安全;

3)加固的支撑机具选用合适吨位的千斤顶能够可靠地完成接力、卸力等动作。

2.理论计算

环形风道耐火材料总重约710t，斜风道支柱主要承受环形风道内环墙体的重量，此部分重约300t，斜风道共有支柱36个，分配到每个支柱的重量约8.5t，每个支柱两侧选用两台10t千斤顶边行支撑完全可以满足受力要求，并且完全可以确保支撑系统的安全性能。

3.施工工艺流程设计

1) 准备阶段

主要包含以下内容：

(1)排放焦炭到适合的高度为检修创造工作平面。由施工和生产单位确定焦炭排放的标高位置。斜风道检修一般将焦炭排放至斜风道底部为宜。将焦炭表面整平，铺上木板或钢板，便于材料堆放和人员作业。

(2)通风冷却(约需3〜5天)的同时，人员应主要集中于外部做施工前的准备。搅拌站的搭设，耐火材料的倒运清点，垂直上料系统搭建等。

(3)确定斜风道受损程度及平面分布情況，制定相应的检修计划和方案;

2)加固阶段

在斜风道支柱破损处对环形风道下部平拱结构送行支撑，通常采用风道内支撑技术，以完全替代支柱受力，置换出受损的支柱边行独立的拆除重砌工作。

(1)首先以干熄焦雉体内原有焦炭为主要受力面，通过千斤顶在斜风道支柱两侧给环形风道以垂直向上作用力，替代受损支柱工作。每个支柱拟采用两个10t千斤顶，其上部及下部分别加垫木方和枕木，焦炭面和拱底面铺垫20mm厚钢板，以确保支撑系统施力均匀。

(2)为了确保施工人员安全，则采取设置在炉顶生根的患吊保护乎台边行双重保护。

(3)千斤顶加力时应缓慢而均匀的进行，支撑同一立柱上部结构的两台千斤顶通过设置液座表以及控制液乐表的读数使其达到同步加力，以免造成立柱两侧受力不均，杜绝对上部结构造成破坏的可能性。在修补过程中要定时观察受力点，底部焦炭和上部枕木在持续的作用力下会发生塑性变形，此时应及时适当的加大千斤顶的作用力以弥补塑性变形所造成的力的损失。

斜道立柱虽直接承受上部荷载，但由于耐火泥浆本身的粘接力和高温所造成砖体的烧结，上部砖体自身也具有一定的承重能力，所以千斤顶加力时不可过大，加力过大反而会造成上部砖体的二次破坏。采用枕木垫在砖与千斤頂之间，可以起到一定的缓冲作用，避免上述情况的发生。

3)拆除受损砖阶段

(1)在加固工作可靠完成后则可开始拆除受损支柱砖，由上至下拆除。拆除必须人工凿除，严禁使用风镐等震动较大器械，以免对周边砖体造成破坏或松动。

(2)应将原有砖体表面灰渣用手铲铲除，局部用手砂轮进行打磨，最后用钢丝刷将砖体表面彻底清理干净。

4)填补新砖修复阶段

(1)用相同砖型的砖逐步还原，最顶面一块砖需将砖舌去掉，待将砖砌入后用胶泥填实;修复前，需请业主及监理现场确认后方可开始砌筑。

(2)斜风道支柱每日砌筑层数为两层，修复也应按照此时间要求送行施工。待胶泥完全凝结后再送行下一轮的砌筑，有利于确保修复的质量。

(3)最顶面一坱砖为砌筑关健，干熄焦用砖都带有砖舌，顶面一块需将砖舌去掉方可砌入原位。此处胶泥采用座浆法挤入，确保胶泥饱满密实。

(4)砌筑期间应及时勾缝和清除表面灰浆。

经济效益

干熄焦炉内衬检修斜风道支柱局部拆除换补技术，在武钢1#干熄焦检修时成功试用后，又进一步推广到武钢2#号干熄焦及周期性检修工程中，技术进一步完善，产生出明显的经济效益和社会效益。

1.国内外同类技术的性能比较

根据国家冶金行业协会了解的信息，国内干熄焦炉内衬检修多采用整体拆除修补和局部喷涂修补技术，目前国外施工也基本与此类似。目前，采用的合二为一技术应该说处于同行业领先地位，实现了节约成本、缩短工期、质量可靠的目的。

2.经济及社会效益分析

以一个140t/h的干熄焦内村检修为例，以往施工拆除和砌筑所消耗的人工、机械使用等费用约20万元，采用新技术后，费用节省近10万元，同时，节约工期近20天。该方案不仅大幅节约+材料、人工，更缩短了工期，提高了安全系数，达到了预期的设计效果。特别是缩短工期后，给甲方提前恢复生产所带来的经济效益是显著的。

结语

干熄焦炉内村检修斜风道支柱局部拆除换补技术，就地取材地利用焦炭排放面作为着力点，可靠地将检修对象——斜风道支柱临时从靠其支撑的环形平拱及以上砌体的下部置换出来，进而对其实施独立的拆除修补、验收合格后恢复其原有支撑关系;在此过程中，上部结构得到了合理的加固及多重保护，可以继续投入今后的干熄焦生产，以此解决了干熄焦炉易损部位斜风道支柱周期性检修工期短、投入省、修补质量要求高的技术难题。通过在武钢1#、2#干熄焦检修工程的实际应用后，此项施工技术已日趋完善和成熟，可在今后同类工程上全面推广运用。