流態(tài)化沸騰焙燒爐是銅鋅焙燒冶煉的主要熱工設(shè)備， 隨著國際國內(nèi)冶金、 建材、 化工、 有色等工業(yè)的快速發(fā)展， 設(shè)計大容積、 高效、 節(jié)能、 環(huán)保型沸騰焙燒爐已成為新的發(fā)展趨勢。 伴隨著冶煉技術(shù)的進(jìn)一步提升， 有色工業(yè)的快速發(fā)展給筑爐施工帶來了新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。 特別是沸騰焙燒爐球冠型爐頂設(shè)計跨度大， 砌筑精度高，為保證砌筑質(zhì)量和施工安全， 延長爐體壽命， 提高工作效率， 降低工程成本， 科學(xué)性、 應(yīng)用性探索150m 2流態(tài)化沸騰焙燒爐球冠型爐頂砌筑技術(shù)具有現(xiàn)實意義。

我們在經(jīng)過對國家重點工程一白銀西北鉛鋅廠建成我國第一臺109m2流態(tài)化沸騰焙燒爐，內(nèi)蒙古巴彥淖爾紫金有色金屬有限公司一期、二期109m2流態(tài)化沸騰焙燒爐、葫蘆島鋅冶煉廠109m2流態(tài)化沸騰焙燒爐、青海大柴旦灘澗山金礦74m2和28m2黃金冶煉焙燒爐、內(nèi)蒙古興安銅鋅冶煉廠109m2流態(tài)化沸騰焙燒爐及新疆阿舍勒3×30萬噸尾礦綜合利用項目118m2沸騰焙燒爐球冠型爐頂砌筑等多項同類工程施工實踐總結(jié)的基礎(chǔ)上，多次對球冠型爐頂砌筑施工技術(shù)優(yōu)化、改進(jìn)及驗證，在紫金礦業(yè)青海分公司德爾尼項目成功應(yīng)用了150m2流態(tài)化沸騰焙燒爐施工工法，此工法關(guān)鍵技術(shù)具有更多的先進(jìn)性、科學(xué)性、實用性和可推廣性，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)保效益。

特點焙燒爐

（1）采用大型球冠型木質(zhì)拱胎模架施工技術(shù)，整體剛度好，精度高，模架自重輕且制作安裝簡單快捷，有效控制了爐頂沉降，集中了筑爐施工難點和技術(shù)難點。

（2）采用“環(huán)梁”定位模架安裝技術(shù)，具有高效快捷安全等特點，提高了球冠型爐頂模板定位安裝工作效率，縮短了施工周期，降低工程施工成本。

（3）拱胎在制作場地放樣時考慮了方便安裝，通過制作、預(yù)安裝為正式支設(shè)拱胎提供了參數(shù)，縮短工期和保證工程質(zhì)量。

（4）球冠型木質(zhì)拱胎拆除后可回收再利用。

工藝原理焙燒爐

（1）爐體施工在時間和空間上合理穿插，提高利用率。推行平行交叉作業(yè)。多工序相互穿插，緊密銜接，從而達(dá)到降低成本、縮短工期、保證質(zhì)量的目的。

（2）球冠型爐頂大型木質(zhì)拱胎模架施工技術(shù)充分應(yīng)用球、球冠及球截體的特點，通過認(rèn)真分析、計算和放樣，采取拱架片一個尺寸制作，每環(huán)拱胎片板條一組尺寸制作，每環(huán)拱胎片一個尺寸組裝，簡化制作工藝。采取環(huán)梁準(zhǔn)確就位后安裝拱胎的方法，簡單快捷。利用爐內(nèi)滿堂腳手架加固支撐拱胎，使拱胎與滿堂腳手架形成整體，整體性、剛度好，有效控制了爐頂沉降。

施工操作要點焙燒爐

3.1腳手架工程

(1)腳手架的搭設(shè)根據(jù)爐殼的結(jié)構(gòu)特點，沿爐殼搭設(shè)成等邊八邊形滿堂腳手架;爐膛擴(kuò)大段逐步增加立桿，搭設(shè)成牛腿狀。

(2)腳手架平臺既可作為作業(yè)人員行走、操作之用，也可作臨時堆放材料，同時支撐著爐頂蓋砌筑球冠型拱胎、爐頂耐火材料及防雨作業(yè)蓬的全部荷載，搭設(shè)應(yīng)牢固、不變形。

(3)本工程腳手板采用60mm木板做操作層，為確保施工安全，靠爐壁處木板均制作成弧形。

(4)腳手架搭設(shè)同時考慮行人馬道，爐內(nèi)上下行人馬道用木板搭設(shè)成折式“樓梯”式，木板上釘上防滑條。

(5)在爐體直線段與錐形段交界處，水平滿鋪一層50mm厚木板，下部掛二道水平密布安全網(wǎng)。

3.2焙燒爐防雨篷搭

150平方焙燒爐為露天熱工設(shè)備，施工前在爐頂搭設(shè)“傘狀”臨時防雨篷，上部用防雨篷布覆蓋并固定牢固。防雨篷搭設(shè)必須牢固可靠，并且能抵抗當(dāng)?shù)丶竟?jié)性風(fēng)力，拒絕滲漏雨水。

(1)爐內(nèi)鋼腳手的延伸。由于150平方流態(tài)化焙燒爐爐頂跨度達(dá)18.278m之多，上部也沒有爐體骨架，唯有利用爐膛內(nèi)提升架和爐內(nèi)腳手架，進(jìn)行加桿延伸，延伸高度超過爐頂2.5m。

(2)爐頂外圍腳手桿的搭設(shè)。利用爐體骨架，在爐殼頂部焊接好豎向鋼腳手架，高度大約為2.5m左右，再用橫桿連接好。沿腳手架周圍覆蓋一層防雨帳篷。為防止帳篷被風(fēng)刮起，均用鐵絲牢固的綁扎在腳手架上并在帳篷外橫拉兩道棕索，并與鋼腳手桿拉結(jié)。

(3)頂部橫桿的搭設(shè)。在爐頂外圍腳手架與滿膛腳手架搭設(shè)水平橫桿，橫桿以爐中心形成輻射狀搭設(shè)，橫桿搭設(shè)必須有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，然后覆蓋防雨帳篷，防雨帳篷均用鐵絲牢固的綁扎在骨架上，然后用4條繩索在爐頂呈交叉狀拉設(shè)，以防被大風(fēng)刮起或刮飛。

(4)爐頂支設(shè)拱胎時，采取“偷梁換柱”的方法在不影響的位置增加立桿，拆除影響拱胎支設(shè)的立桿，立桿通過處拆除少量板條。砌筑到立桿處再采取同樣的方法換桿，將桿支撐在已砌好的拱頂磚上。

3.3球冠拱胎制作安裝

球形爐頂蓋耐火磚砌筑必須支設(shè)拱胎，球冠型頂蓋耐火磚砌筑質(zhì)量的好壞將直接影響爐子的使用壽命，球形拱胎制作安裝是關(guān)鍵。拱胎制作尺寸必須精確，制作好的球形拱胎應(yīng)不變形。為不影響爐體砌筑進(jìn)度，球形拱胎須提前制作。拱胎制作場地20m×16m，且須硬化，采用素土夯實，鋪一層多孔機(jī)制紅磚(mm厚)，表面用1：2水泥砂漿找平(30mm厚)。

(1)球冠拱胎制作安裝工藝

確定制作方案→制作現(xiàn)場放樣→修正細(xì)化方案→制作1/4拱胎片、加工支設(shè)環(huán)梁→為球冠型木質(zhì)拱胎支設(shè)確定參數(shù)→按參數(shù)預(yù)支設(shè)1/4球拱→檢查驗收→修正安裝參數(shù)→制作剩余3/4拱胎片→確定全部拱胎片支設(shè)參數(shù)→支設(shè)球冠型拱胎模架。

(2)制作方案

為便于制作、支設(shè)、拆除，確定拱胎分六環(huán)制作，前五拱架片環(huán)弦長2000mm，兩拱架片大頭間距最大550mm，小頭間距最大450mm通過拱胎片承受荷載的計算，拱架片采用60×180mm的松木板，板條30×70mm，間距30mm，兩個拱架片與25個板條組合后形成一片，每環(huán)采用三道鋼制環(huán)梁就位支設(shè)拱胎片。

(3)放樣

放樣在拱胎制作場地上進(jìn)行，按設(shè)計尺寸和確定的方案1：l放大樣，確定拱架片、板條弧度，確定環(huán)梁位置及加工尺寸，修正細(xì)化制作方案。

(4)拱胎制作

依據(jù)修正細(xì)化后的方案。分別按相應(yīng)的弧度制作拱架片和板條，兩個拱架片25個板條組合后形成一片，前五環(huán)共307片，其中第一環(huán)100片，第二環(huán)81片，第三環(huán)61片，第四環(huán)42片，第五環(huán)23片，第六環(huán)一片整體制作;制作好的拱胎片應(yīng)按其支設(shè)位置編環(huán)號。

(5)球形拱胎預(yù)安裝

球形拱胎零部件制作完1，4后，在拱胎制作場地上預(yù)安裝，檢查拱胎制作精度，同時使支設(shè)人員熟悉拱胎支設(shè)方法和過程，提前暴露問題。預(yù)安裝時僅對1/4球冠型拱胎在地面上按設(shè)計要求尺寸進(jìn)行支設(shè)，預(yù)支設(shè)跟正式拱胎支設(shè)一樣，拱高比設(shè)計抬高20mm，用弧度板檢查球面弧度。形成正式支設(shè)拱胎參數(shù)。

(6)球形拱胎安裝

以拱腳磚為定位標(biāo)準(zhǔn)，以預(yù)安裝提供的參數(shù)為基礎(chǔ)。首先確定拱頂中心，就位第六環(huán)的1道環(huán)梁和整體片(拱胎支設(shè)矢高應(yīng)比設(shè)計尺寸提高20mm);再用爐內(nèi)滿堂腳手架準(zhǔn)確就位其他15道用鋼腳手管圍成的環(huán)梁，環(huán)梁位置特別關(guān)鍵，

嚴(yán)格按預(yù)安裝所提供每道環(huán)梁參數(shù)進(jìn)行安裝。然后在環(huán)梁上擺放拱胎片組，加固滿堂腳手架及環(huán)梁，就位拱架胎組，補(bǔ)釘相鄰拱胎片之間的板條。支撐與拱胎之間墊反向木楔進(jìn)行調(diào)整拱胎，支撐之間縱橫連接與爐內(nèi)滿堂腳手架形成整體。拱胎片組就位后，以球冠型頂中心為圓心，用弧長為21m長的通長弧度樣板檢查球形拱胎的弧面和表面平整度，對超過誤差的部位進(jìn)行修理和調(diào)整，使整個球形拱胎表面用長弧度樣板檢查表面平整度不超過5mm。最后用8#鐵線將拱架片與環(huán)梁、支撐固定在一起，使?fàn)t內(nèi)滿堂腳手架與球冠型拱胎形成一個整體，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

焙燒爐爐頂砌筑

（一）球冠拱頂磚砌筑

(1)爐頂拱腳磚在安裝拱胎前應(yīng)砌好，拱腳磚是拱頂磚的基準(zhǔn)，也是拱胎的定位標(biāo)準(zhǔn)，砌筑前應(yīng)以焙燒爐爐體中心、擴(kuò)大段半徑復(fù)核拱腳部位爐殼的橢圓度，砌筑時對偏差進(jìn)行調(diào)整。砌筑分二段，每段兩人一組在同一點反向砌筑，拱腳磚的砌筑質(zhì)量將直接影響爐頂對砌筑。拱腳磚砌完后應(yīng)進(jìn)行檢查，保證拱腳磚弧度半徑誤差5mm以內(nèi)，表面平整度3mm以內(nèi)，標(biāo)高誤差5mm以內(nèi)。拱腳磚后部高鋁磚砌筑應(yīng)根據(jù)實際尺寸加工后砌筑，確保拱腳磚受斜壓或受熱后不向半徑方向外移。拱腳的尺寸很大，要采用揉擠法砌筑很困難，可在已砌好的磚表面抹上適量的泥漿，使其相互連接的磚面結(jié)合良好。

(2)砌筑拱頂前，在拱腳磚底膨脹逢填塞耐火纖維處每塊磚加塞木楔。防止?fàn)t頂磚砌筑在沒鎖磚前拱腳磚傾斜。

(3)爐頂磚砌筑按照爐頂磚預(yù)砌筑的編號順序進(jìn)行。砌筑前在拱胎上以45環(huán)的間距做出環(huán)號標(biāo)記。拱頂每環(huán)分兩段流水對稱濕砌，彼此靠緊，但未合門的不超過3環(huán)。各環(huán)拱頂合門磚應(yīng)均勻分布于爐頂，且合門磚的寬度不小于原磚的7/8。為避免加工最后一圈磚應(yīng)在砌第50環(huán)前試砌第48、49環(huán)，以確認(rèn)第48、49環(huán)的位置，如發(fā)現(xiàn)有誤差，通過加工第49環(huán)拱頂磚進(jìn)行調(diào)整。

（二）膨脹縫施工技術(shù)措施

爐殼筋板處的膨脹縫及時用硅酸鋁纖維氈填塞，以免灰漿及雜物掉入。墻體各段高鋁磚在圓周方向上留設(shè)膨脹縫，砌筑時在圓周方向每隔6塊磚填入8=2mm的馬糞紙，代替泥漿，上口用膠帶粘封，防止灰漿及雜物掉入。

拱胎拆除及沉降觀測

拱胎應(yīng)在砌完拱頂經(jīng)檢查合格，磚縫泥漿干固48h后再拆除，以防過早拆除拱胎把未干涸的泥漿從磚縫擠出，造成爐頂沉降偏大。拱頂支撐的拆除應(yīng)從外環(huán)開始在爐拱各位置上均勻進(jìn)行。拆除拱胎時，在爐頂上用水準(zhǔn)儀分十二點同時對爐頂?shù)某两颠M(jìn)行觀測，如發(fā)現(xiàn)有不均勻沉降和爐頂局部出現(xiàn)裂縫時，應(yīng)立即停止拆除拱胎對拱頂磚進(jìn)行再次檢查，檢查無誤后再拆除。拱胎拆完后在24小時之內(nèi)，需對沉降繼續(xù)進(jìn)行觀測。爐頂沉降不超過10mm為合格。