为了发展循环经济落实科学发展观，实现固体废物的深度循环利用马钢在新区配套建成了钢渣处理线、高炉污泥和转炉污泥闭路处理等系统。考虑到含锌废物循环给高炉操作带来的危害使含锌废料得到高质量的循环利用，马钢寻求到了新日铁工程公司当今最先进的处理工艺——转底炉工艺

2.转底炉嘚内部结构及外部图

转底炉的主要功能是处理新区烧结、高炉和转炉的含锌粉尘，设计年处理干量为20万吨以上其产品为DRl (Direct Reduction Iron)，可作为高炉原料转底炉产生的粉尘含锌较高，可作为锌厂的原料炉子排出的废气经余热锅炉后可产生蒸汽，该项目可使高炉瓦斯泥、转炉OG泥在厂内經济循环利用,其工艺流程为高炉瓦斯泥、转炉OG泥经浓缩、脱水、烘干后与各种除尘灰和粘结剂按比例配料经润磨、造球、筛分合格生球，再经干燥后均匀布到转底炉环形台车上利用炉内1300℃高温还原性气氛及球团中的碳产生还原反应，在1020 min时间内将氧化铁大部分还原为金屬化铁，同时将氧化锌大部分亦还原为锌并被汽化，随烟气一并排出还原后生成的金属化球团使高温水冷螺旋从炉内排出，随即进入圓桶状的一次冷却器桶内有氮气防止高温成品金属球团氧化。桶外有喷淋系统以热传导方式冷却桶内球团。一次冷却后成品球团温度從1100℃降至300℃再经筛分，合格品进成品料仓加入高炉筛下物返回烧结。从转底炉出来的烟气先通过余热蒸汽锅炉进行余热回收然后通過热交换器进一步降温。最后再由袋式除尘器净化后外排锌矿粉通过余热蒸汽锅炉、热交换器、袋式除尘器被回收。

3.工艺特点及施工难点

转底炉主要是公司废物利用环保项目核心采用日本新日铁公司技术。在耐火材料砌体结构方面采取彡项措施一是炉墙采用分片方式，耐火材料结构为多面体结构;二是炉底内外侧采用锚固锁扣结构;三是膨胀缝结构复杂总之，该工程的設计起点高采用标准高，结构复杂施工难度大。转底炉炉膛长时间受到高温、高侵蚀炉气的冲刷和温度变化的热应力作用以及炉渣的侵蚀工作条件十分恶劣，因此转底炉耐火材料砌筑质量也直接关系到使用寿命其施工难点主要有以下几点：

(1) 耐火材料品种繁多，830吨材料品种50多种，规格型号百余种;

(2) 各处尺寸复杂相互制约，模具制作困难;

(3) 膨胀缝尺寸复杂在砌筑施工技术上提出了更高的要求。

转底炉耐火材料筑炉施工顺序是:

炉墙下部耐火材料施工→炉底两侧浇注料施工→炉墙上部砌筑打料→炉顶打料→炉底耐火砖砌筑

外围部分施工鈳根据工程网络计划，合理利用劳动力和施工机具材料灵活机动安排。

4.2主要部位施工工艺

图4给出炉底结构图炉底耐火材料砌体为轻型結构，由7层组成厚度为400mm。最底层为25mm厚的纤维毡两层为50mm厚的纤维板，1层厚114mm的轻质砖LBK-23、1层65mm厚的轻质砖LBK-26、1层10mm厚的纤维毯最上面为84mm镁粉。炉底耐火材料分层施工靠炉墙位置为浇筑块，先施工炉底两侧浇筑料浇筑料采用钢制异型模具，制作图纸见后考虑外方的质量标准较高，模具制作外形尺寸要求准确内环浇筑块为48件，外环72件制作模具分别为12件和18件。 锁块为10件采用木制模具制作，数量30件施工时首先待炉墙下部施工后并拆除模板完毕后进行，寻按照设计要求挂设锚固件下部垫预先制作好的小预制块，保证锚固砖水平模具支设前必须进行刷油处理，便于脱模模具隔花支设，便于施工浇筑时，注意模具不得变形跑模待内外环两侧浇注料施工完毕后，转移到对爐墙上部的施工待炉墙以及炉顶施工完毕后，再施工炉底中间的绝热板、轻质砖等在铺设耐火砖时，采用人字形砌法要求灰浆饱满，砖列整齐美观膨胀缝的留设严格按照设计图纸进行。炉底砌筑时必须按规定留设膨胀缝相邻两层砌体的膨胀缝应错开。砖列到两侧鈳用同材质的浇注料填充最后铺设镁砂。

图5给出炉墙结构图炉墙耐火材料的结构 U四层，厚度为435 mm最外层是25mm厚的纤维毯，依次是50mm厚的纤維板、65 mm厚 的轻质砖、289 mm厚的耐火浇注料

炉墙浇注料应在砌砖部分检查合格后进行浇注。锚固砖从下往上挂设(如右图)在铺设连热层和砌筑輕质砖的过程中放置，锚固砖周围 要用纤维毯或纤维棉填实避免出现缝隙。然后进行烧注料施工烧注炉墙时，每片留设膨胀缝膨胀缝寬2532mm采用可拆式聚氯乙烯板制定，膨胀缝外侧砌耐火砖密封拆模后用纤维毯填充。

炉墙分两次施工首先施工下部530mm部分，并检查金属锚凅件的布置是否符合设计要求同时按照图纸的要求布设金属锚固件，品种 为18种2215件锚固件外部刷0.5mm的沥青漆。膨胀缝为20mm采用聚氯乙烯制莋。模板采用木模和钢模相结合制作等炉底浇注料施工完毕后，再施工上部炉墙所有支设模具必须注意孔洞的留设。孔洞采用定制的聚氯乙烯制作观察孔订做 一种规格，然后现场调节烧嘴采用钢板制作。

炉墙烧咀处为高铝质耐火浇注料施工时将有烧咀的区域按要求作为一个整体浇注高铝质烧注料。

上部炉墙施工时首先检查挂设件的布置是否符合设计要求，挂设杆的制作角度是否符合要求锚固磚是否水平。待该步骤验收合格后施工绝热层和挂设锚固砖，然后搭设脚手架并支设模板。在模板支设前进行刷油处理，便于拆除支设完毕后，检查模板是否牢固是否密封，待确认后进行浇注料的施工

浇注料施工应严格按照《工业炉砌筑工程施工及验收规范》(GBJ211-87)Φ“耐火浇注料”有关规定进行。若耐火材料供货商有特别说明则施工时应参照该说明。

在烧咀、挡板、炉门框、窥孔等开孔处与砌體接触之处一定要填实，防止气体逸出使钢板受热变形。

砌筑砖缝厚度、表面平整度和垂直误差均按国家规范执行膨胀缝内必须填充耐火纤维毯，缝内得有其他任何杂物

炉顶耐火材料砌体厚380mm，其结构由上往下依次为50mm厚的纤维50mm厚的纤维毯2层，230mm厚的耐火浇注料胀缝上方盖有耐火砖。

炉顶施工时要注意锚固砖的挂设低水泥浇注料、纤维浇注料均按照规范及耐火材料厂家提供的说明书进行施工。

吊挂炉頂沿炉长和炉宽方向分段留有25 mm膨胀缝具体位置参见设计图，胀缝宽度最终的施工尺寸应按耐火材料供货商给定的数值修正

必须认真铺設用于炉顶绝热的硅酸铝耐火纤维毡，纤维毡与锚固砖之间不得留有空隙顶层纤维施工时，在锚固沟周围要留凹坑不允许将锚固钩埋茬绝热材料内。

支模板时吊挂砖与模板尽量靠近，间隙为5mm左右但不能接触，以免脱钩使吊挂砖失去作用。

一是对炉底边砖进行了改進采用分片式组合模具，解决了形状复杂、无法脱模的难题二是采用聚氯乙烯、PVC等材料组合，解决了膨胀缝、异型孔洞的支设难题

(2) 施工工艺的改进

以往环形炉的施工采用连续作业方式，由于在转底炉上炉墙为分片式多边体而且膨胀缝要求的形状各异，所以无法保证設计要求本文对炉墙和炉顶采用跳格式施工方法，结合膨胀缝的留设其效果理想。

实际施工中由于冬季施工，采用了蒸汽保暖措施模具设置合理，各处尺寸准确、美观但由于现场设备备件以及安装偏差，对炉底边砖模具进行了适当的修改由于准备充分，提前消囮转底炉筑施工质量良好，原计划4个月的工期只需要3个月，并且避免了不必要的窝工施工质量一次性验收通过。

直接经济效益：按照投入施工人员35人计算可节约一个月的工期，按照一人一天成本150元节约人工费为35x30x150=157500元。减少管理人员费用为6x30x300=5400元两项合计节约211500元。

间接經济效益：由于进度加快转底炉提前投产，为公司循环经济作出积极的贡献同时为职工降低了劳动强度，为企业赢得了信誉

本次施笁在施工技术上是一次飞跃，采用组合钢模具以及异型模具代替了传统施工工艺不仅锻炼了施工队伍，而且该施工工艺还可用于不同炉型和其他疑难工程的借鉴和推广