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窑炉设计结构和施工结构的质量控制

 窑体结构分为两大步骤控制:其一,设计结构;其二,施工结构。

    1、设计结构的控制
    直通型轮窑与普通弯道轮窑有它不同之处,设计是先天性,如在先天性不能控制好它的结构质量,那么将会导致该窑是否能出合格产品,将起一个主导性的作用,笔者通过某生产厂家的跟踪调查,认为应注重处理好以下几种关系:窑门数量与火头数匹配的关系,窑室的高度与宽度的比例关系,通风系统与规格尺寸关系,烟囱排烟上下内径的比例关系,大火道与小过火道的断面尺寸关系,火眼排布的尺寸关系,窑道大拱与四角外墙接口关系;砖坯进行人工干燥时余热利用关系,南方与北方的地理环境关系,地下水位及膨胀缝与沉降缝的关系,煤矸石、页岩、粉煤灰、矿渣等各自烧结温度与选材的关系。
    上述关系均是牵涉到窑炉先天性的质量因素,很多小型砖瓦生产企业为了减少设计环节,未按技术规律办事,最终生产出来的产品或产量均未达到理想效果,投资成本回收期较长,企业的经济效益上不去。
    2、施工质量结构控制
    可以说设计是先天性的质量因素,那么施工就是后天性的环节,如何去控制施工质量,根据笔者多年来的施工经验,关键处理好以下几道环节:
    3、处理好伸缩缝与沉降缝的关系,在很多窑炉上非专业公司承建的窑炉将伸缩缝与沉降缝混为一体。伸缩缝是通过窑炉焙烧过程中,温度对材料物体产生内变,物体有伸出的地方尺寸,而沉降缝是物体所对地耐力承载的压力的地方尺寸,对物体整体性起着均匀的作用。在砌筑伸缩缝时一般为错口缝和企口缝,缝宽为15~20mm,缝口间填塞石棉绳或夹保温毡,以保证缝口封闭不漏气,如顺缝砌筑时必须砖靠砖,不留缝口也不夹带泥浆。
    4、回填土与内外撑墙,撑墙一般说法叫压拱墙,它的作用是承受控拱的水平推力。因此窑拱砌好后,就要把撑墙砌到标准高度,并及时将回填土夯实,然后再拆除拱模。回填土时必须要按照设计规范进行夯实、过筛。
    5、砌体泥浆使用不当会影响窑体结构的寿命,不同的部位应采用不同种类的泥浆,泥浆分为水泥砂浆,混合砂浆,粘土砂浆,粘土掺合料砂浆,根据实践证明,水泥砂浆最好在150℃以下的部位才能使用,混合砂浆最好在200℃以上的部位一般使用粘土砂浆或粘土掺合料砂浆,切勿使用水泥砂浆,因为在焙烧过程中温度过高,使砖缝里的水泥砂浆失去粘结性,容易造成砌体松动,在轮窑建造中,应尽量使用粘土泥浆,一能满足砌体结构要求;二能降低造价。
    6、拱顶的砌筑:轮窑均属拱形结构,砌拱的工作量等同于全窑的2/3工作量,如窑室、窑门、总烟道、支烟道、过火道等均属拱形,且升温、降温频繁,那么该工作量必须由专业技术水平的技术工人来承担,如果完全套用建筑拱的结构形式砌筑技术,结果将会造成窑炉质量低劣,使用寿命时间较短。
    7、拱券的砌筑必须使用异形砖(楔形砖)才能使拱的上下缝口一致,小而紧,受压均匀,坚固耐用。有很多生产厂家为了节约投资,不用异形砖,采用标准砖结果造成上口泥缝大,通常使缸片或锅铁楔缝,这种拱容易松动、变形和下沉,因为缸片和锅铁无论在焙烧前或后都不能与泥浆和砖块粘结为一体,因此在建窑时必须要准备两种异形砖,一种是240×115×53/43mm的斧头砖,另一种是240×53×115/43mm的刀口砖。拱砌筑质量的好坏基本上决定着窑炉的性能和使用寿命,必须精心施工,认真砌筑。
    8、拱模的制作,无论是半圆拱、双心拱、三心拱均要按照图纸设计尺寸,画弧放出样板后进行拱胎制作,决不能随手画弧。架设拱胎时,胎底标高略高于设计标高1.5~2.5cm,这样有利于拆胎后的窑道尺寸标高点。
    9、拱圈的砌筑,一般窑室拱都应砌筑三层,第一层为顶砖240mm,必须根据拱的弧度,适当使用斧头砖。第二层为一侧砖120mm,同样根据弧度使用刀口砖。第三层为一平砖60mm,为了使拱更加严密不漏气,每层拱的上面必须用砂性泥浆刮缝,涂层厚度为5~10mm。砌拱用的泥浆必须无粗颗粒,无杂质,并要调和稀稠适中,最好浸泡时间为24小时为宜。如有条件的地方,泥浆中可掺配1/5的粉煤灰,烧结后可增加粘结力。降低泥缝收缩率。砌筑拱圈时要用平而薄的满刀泥,错缝均匀,拱顶的下口最好紧配合。
    10、 支烟道砌筑要严密,支烟道直接影响到烟囱的抽力作用,在砌筑支烟道与基础护墙之间应有一定的距离,护墙与窑墙之间最好留存合适的回填土层,增加窑体的保温性能,烟道底面上层砖应与气流方向成90度平砌,以保证烟道的密实性。处理好地下水是支烟道的关键所在,地下水处理方式有多种多样,必须根据各地区的雨水量结合地下水位的高低进行一次性处理。
    11、窑道内墙的砌筑方式,轮窑窑墙一般为50cm厚,有很多非专业建筑队习惯将50cm墙砌为一整体,在建筑上能体现他的坚固性,但是在窑炉热学原理上有能与此同等,因为轮窑要经过高温焙烧,在焙烧过程中内墙壁的温度约950~1050℃而由内向外随着墙壁体厚度的导热逐渐起变化,因温度不同而形成膨胀大小不同,墙体内产生较大的应力,当应力作用超过墙体所能承受的应力时就产生裂缝。之所以必须将50cm墙分为两层砌筑法。24cm双层墙。这样有利于窑道内的修补,同时要将长度方向顺时砌筑。
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