电解槽阴极内衬筑炉施工方案

1、 电解槽阴极内衬筑炉施工方案工程概况：本工程为青海物产工业投资有限公司10万吨电解铝升级改造项目。我部主要承担电解槽阴极内衬施工任务，工期要求为5月17日完成CD跨前21台电解槽内衬，确保质量要求。1 施工方法及技术措施1.1 施工程序电解槽筑炉从厂房端头开始，每台槽都划分为以下五个工序：A：阴极碳块组制作B：槽底砌筑(包括铺防渗料)C：安装阴极碳块组D：槽内衬侧部砌筑E：捣打底缝糊及边缝糊每台槽的施工顺序见图6.3.1。图6.3.11.2 施工方法工序A：阴极碳块组制作。单独组织一作业组在检修车间的组装生产线完成(其组装顺序见图6.3.2)。图6.3.2制作合格的碳块组用汽车运至电解车间卸于

2、待施工电解槽附近。其余四个工序(BE)由另外四个作业组承担，整个施工过程在厂房内形成流水作业。侧部碳块等用机动平板车由堆放场或材料库运至待施工的电解槽附近，卸于槽内或槽外的指定位置。砌筑所用的灰浆(包括浇注料)用手推车由搅拌站运至电解槽附近，由普工运入槽内供筑炉工使用。槽底缝糊及边缝糊全部用风动捣固机扎固。可对所需的底糊用2000L混捏锅进行加热和搅拌，加热温度为90110。加热好的糊倒于移动式底糊保温箱内，用汽车运至电解车间卸于待施工的电解槽附近，由供糊手运入槽内，供给扎糊手进行扎固。扎糊前对槽体加热，预热全部采用电加热的方法。加热时用预先制作好的27组电热片(每组9Kw)分别放置在底缝及边

3、缝中，并盖上蓬布，自动控制使立缝温度达到100±10。捣糊施工期间，配备产气能力为12m3/min的移动式空压机一台，提供压缩空气。施工电源用电缆由车间内的供电位置接于每个待施工的电解槽的移动式配电盘上，槽内用电均由配电盘上引入。 1.3 阴极碳块组制作a. 所用材料及准备(1) 阴极碳块按成品考虑。碳块去除包装，经敲击及目测检验合格后，用压缩空气吹扫干净。用碳块加热炉对碳块整体加热，也可用碳块加热罩对燕尾槽加热，使其温度达到90110。(2) 钢棒下料后用四柱油压机调直，用拉线法检查其扭曲和弯曲度，合格的进行酸洗除锈钝化处理，使钢棒表面露出金属光泽，除锈合格的钢棒，送入电加热地炉内

4、加热，使温度达到90110，用表面温度计或红外线测温仪测温并记录。(3) 碳块与阴极钢棒间用捣固缝糊。碳糊开包后，用镑锤破碎为小块状，由装载车将其加入2000L混捏锅内，每次加糊为20002600kg。每锅加热45分钟，使钢棒糊温度达到90110。加热过程中搅拌23次，每次搅拌35min。第一次搅拌时间在加热15分钟以后，搅拌3min，以免糊料尚未软化而切断搅拌轴销子。加热时间应随气温按需要调整。加热好的糊装入底糊保温箱内供组装用。b. 组装采用手工操作风动捣固法。组装所用风动捣固机为D9型，活塞直径为32，风压不低于0.5MPa。组装顺序为：(1) 从放置场地或加热炉中将碳块吊起运送到组装平

5、台上，找正、 固定、吹扫，装两端堵板，用红外线测温仪测温并记录，每个碳块的燕尾槽内测三个点，两端及中间，平均温度应在90100之间。(2) 阴极碳块制作分两组进行，每组6个人，4名扎糊工、2名加糊工，由加糊工负责加糊控制加糊量保证糊料在槽内平整，由扎糊工将糊按层数及压缩比捣打成功。在钢棒槽底铺糊32mm厚，用样板刮平，然后由两名捣固手用锤头快速捣打一遍，再以每锤移动10mm的速度将其打成20mm厚的底垫层，(不合格处用样板刮平或重打)。用电葫芦将加热好的一组钢棒吊入碳块的钢棒槽内，调正合格后用两端夹固定，表面缝内楔入木楔。(3) 阴极钢棒和阴极碳块组装后，阴极钢棒中心必须与碳块中心吻合，偏差不

6、大于2mm；钢棒组装后总长度偏差不大于15mm，弯曲度不大于3mm，钢棒与碳块表面应平整，高出碳块表面的钢棒必须用砂轮打平。(4) 碳块和钢棒间缝隙分为6层扎固，每次加糊和捣成厚度如图加糊及捣成厚度图 由两名加糊手加糊，每次加糊后，用刻有加糊厚度的层厚样板控制和刮平所加入的糊料，并将多余的糊料刮出，以确保加糊厚度。由四名捣固手分别在碳块两侧，在统一指挥下，由端头至中央以每锤移动20mm的速度打两个往返(端头应将锤头倾斜，使糊挤满)然后用层厚样板检查，对超过厚度的点用捣固机再次捣打两个往返。最上层用导向板保护碳块，增加供糊量和捣锤往返次数。打平后取掉导向板，刮掉多余碳糊，用手锤及烙铁将缝面压光。

7、(5) 除去夹具挡板，清扫整理糊面，在钢棒端部注明制作日期、编号和表面正负偏差值。合格的碳块组运至翻转器内将其翻转180度后运往成品堆场。(6) 碳块组堆放要按作业基准线，碳块组吊运要轻吊轻放，吊装时钢丝绳所压碳块部位要有角钢保护等防压措施。(7) 碳块组的堆放要防雨、防潮。1.4槽底砌筑(1) 施工前必须对槽壳进行严格的质量检查，确认其符合公差要求，并做检查记录。长度11940mm，宽4080mm，槽底板不平度10mm(以槽底对角线拉线为基准线)；槽侧面平整度允许偏差应10mm。(2) 将槽壳清理干净后，用水平仪画出作业基准线。(3) 槽底板检查合格后， 以阴极钢棒窗口中心为基准点进行放线，

8、在槽内侧的钢板上画出各层砌体的层高线。干砌一层=80mm的硅酸钙板。并根据槽底结构对各层砌体进行施工。(4) 硅酸钙板加工采用电锯切割，硅酸钙板的接缝应小于1mm，所有缝间用氧化铝粉填满，硅酸钙板与槽壳间缝隙填充耐火颗粒。(5) 干砌两层隔热耐火砖。第一层在硅酸钙板上进行作业，第二层隔热耐火砖与第一层隔热耐火砖应错缝砌筑。每层隔热耐火砖缝均小于1mm，并用氧化铝粉填满。(6) 铺干式防渗料a. 清槽：一切准备就绪后，清理槽膛内残留杂物，以免污物混入料中。b. 铺料：防渗料应从槽壳一角开始铺设，25kg包装用人工直接铺放，5001000kg大包，用吊车将袋吊运至施工区上方，打开卸料口，使料流至所

9、需位置。卸料口应尽量贴近地面，以减少粉尘飞扬。一侧加至要求高度后，逐渐向另一侧移动加料，扩大面积，并随时用样板刮尺在型条档边圈上推刮，达到平整和高度要求。重复此步骤，使整个槽膛杆满刮平为止。最后多余的材料要清理回收。在整个铺料过程中，松装料上不得脚跺或走动，以保持松料密度的均匀性。c. 罩面：平整的防渗层表面用塑料薄膜或彩条棚布覆盖，其薄膜要略大出所铺盖料面，罩面时，人应站在四周边框上，禁止踩踏铺盖面。d 铺盖1mm钢板：从槽膛防渗层的一角开始铺放钢板，根据槽膛尺寸，合理调整相对位置，板与板之间的搭接，要重合150200mm。在板铺盖后，人可以站在板面上工作。e. 机械震压：施工面全部覆盖后，

10、将震动机移入，从一点开始，依顺序向周边均匀的扩大震压，达到快慢一致、边角不漏、不疏不重、通体均匀。完成一遍后，再依反顺序震第二遍，据震动器的激震力度，反复震压46遍(其遍数和进度与震动器的激震力有关)，待压缩到设计高度时为止。f. 收拾：检查防渗层均匀达到压缩要求后，移去震动机，取出板、薄膜和边框木型条等存放备用。经压实后的料层，可在上面走动和工作,检查捣实物料表面状况及高度，要求表面呈水平，平面度公差±4mm，高度公差160±3mm。i. 找平；压实后的防渗层，若表面局部有不平整的现象，影响阴极碳块安放稳固时，可碉用备用的防渗料，视其面积和厚薄适当撒大不平的地方，并且用样

11、尺刮平，达到所需要求，即可安装碳块，暂不放碳块者，可用薄膜或棚布将防渗料覆盖，以免杂物污染。1.5 安装阴极碳块组(1) 阴极碳块可直接放在防渗层上，达到准、稳、平、实为准。(2) 把安装碳块组用的专用吊具挂在天车吊勾上，在碳块组两端用吊具固定。(3) 用专用吊具将碳块组倾斜吊运至安装位置的上方，下降至一定高度暂停并调整碳块组的位置，使其一端对准窗口，并缓慢下降插入窗口，至另一侧钢棒端头能平入槽内为止。然后水平移至碳块组安装位置。(4) 碳块组之间的缝隙为34±2mm，相邻碳块组水平偏差应3mm，长度偏差应10mm。(5) 阴极钢棒与挡板边缘及阴极窗口之间的缝隙用石棉纤维粉腻子塞满。

12、此后若移动了碳块组，必须重新塞满。1.6 砌筑槽内衬侧部砌体(1) 侧部耐火浇注料施工及侧部砖墙砌筑电解槽四周侧墙为防渗浇注料， 施工时按已画好的层高线及设计尺寸控制浇注料的高度，然后进行耐火浇注料的浇注。浇注料用机械搅拌，应严格控制水灰比及搅拌时间。浇注时用手提振捣棒振捣密实，表面用铁抹子抹平压光，经养护后24小时后拆模。浇注料应密实，表面光滑，无蜂窝麻面，裂纹。浇注料上部为一层耐火砖墙，高度要求按层高线控制各层高度，泥浆饱满，为砌筑侧部碳块做好准备。(2) 侧部碳块砌筑a. 侧部碳块的砌筑采用碳胶，必须从角部开始作业，要求立缝1mm，卧缝3mm，背缝2mm，错台5mm。b. 角部碳块和侧部

13、碳化硅复合砖的背缝用氧化铝粉填充，扎固之后背缝还需二次填充。1.7 中央立缝及周边立缝槽底中央立缝和周边立缝用立缝挡板隔开(见图)，分别进行扎固。中央立缝扎完后，再扎周边缝。中央立缝及周边缝均用大缝糊。根据环境温度采取相应的施工方法。立缝捣打挡板支撑示意图(1) 槽底加热。当环境温度低于冷捣糊的施工温度要求时，对电解槽槽体进行加热，加热在施工前进行。加热前将槽底清扫干净，将19组6KW电热片分别放在每条立缝中，并用橡皮绝缘软线和移动配电盘连接，将立缝挡板等需要加热的材料、工具同时放入槽内，盖好石棉板、帆布等，调好自动给电定时器，按要求的时间启动加热。加热中央立缝温度90110。(2) 材料工具

14、准备。安装压缩空气分配管，将压缩空气软管分别接在分配管上。熔化煤焦油沥青，准备好喷涂煤焦油沥青的工具。在底糊保温箱内准备足够糊料，温度90110。(3) 中央立缝扎固。再次对槽内清扫。检测、记录碳块温度值。在碳块立缝均匀喷涂一层煤焦油沥青。中央立缝全高分八次扎完，15层的扎固厚度为60mm，68层的扎固厚度为50mm，压缩比不低于1.6 : 1，铺糊厚度用层厚样板控制。扎固每层时，按定量加糊，用层样厚碳块组分层示意图 板检查、刮平，再进行扎固作业。每层扎固不少于两个往返，将96mm或80mm厚的虚糊扎成60mm或50mm厚的实糊，空压机风压不低于0.6MPa，分配管风压0.5MPa。由于锤头宽

15、度比中央立缝窄，捣打时应使锤头按工字形交替捣打，使缝内包括靠近底部碳块的两侧处的糊都密实。为保护底部碳块，最上面一层用导向板导向捣打，并且糊料分多次加入多打几个往返,至第八层换成平板锤头将缝帽捣成与碳块表面一平，使中央立缝帽表面平整、光滑、无麻面。(4) 周边缝糊的扎固缝清扫周边缝。周边缝分成两半部分，先扎前半部分，再扎后半部，接缝应留在槽短侧。在周边缝所有与糊接触面上，均喷涂一层煤焦油沥青厚度0.5mm。周边缝分七次扎完，斜坡按设计要求。底糊应高出阴极碳块表面35mm。空压机等风压如前述。电解槽周围缝扎固之前，应先在侧部碳块上画上第六层的的虚糊线与实糊线及阴极碳块的压边虚糊线与实糊线。每次捣

16、固后用捣固机将表面捣固成麻面，以增加层之间的接合力。捣固时还应避免锤头碰到耐火砖，如有耐火砖渣掉进糊料中应及时清理。周边糊接头处应捣打成台阶型，接头须用喷灯烘烤，不准将糊料烧成炭化物。1.7.主要施工机具混捏锅 2000L 1台螺杆空压机 13m³ 1台捣固机 D9 15台单梁起重机 5T 1台强制搅拌机 50 1台载重汽车 8T 1台水准仪 1台测温仪 1台2 质量与安全技术措施2.1 质量保证措施(1) 从组织上建立完善的质量保证体系，使之正常运转。(2) 质保体系以保证施工质量为中心，以争创全优工程为目的，围绕现场施工全面已开工作，负责施工期间质量监督、检查等日常事务，行使质量

17、否决权。施工技术组负责现场施工组织与施工技术保证管理工作。主要职责：上岗人员技术培训、施工方案技术交底、现场指导配合、工序检查、隐蔽交接材料检验、安全文明施工等。材料组负责提供合格的施工材料。各小组紧密配合、相互协作、各尽其责、全力以赴为现场施工操作人员服务。(3) 严格按照施工图纸和施工验收规范组织施工。(4) 认真执行工程质量自检、专检制度，按三不放过五不准的原则执行。专检由专职质量联检小组负责，自检由班组质检员负责。施工操作人员违反操作规程，出现质量问题，不听劝阻者，检查人员有权令其下岗。(5) 资料整理和工程进度同步进行，及时将质检中和质量评定中发现的问题反馈到质量保证体系。(6) 电

18、解槽内衬砌筑必须在保证不受风、雨、雪影响，环境温度不低于+5，所有材料温度在0以上，方可进行施工。2.2 电解槽筑炉的质量标准(1) 设计研究院编制的电解槽筑炉规范。(2) 工业炉砌筑工程施工及验收规范（GBJ21187）的补充规定。(3) 碳素材料在存放、配制和施工中， 必须对原材料制品及工作面保持清洁。(4) 各种砖须错缝砌筑、灰浆饱满。(5) GHG防渗料施工中须掌握四个要点：a. 松装料：必须计算准确松装高度，施工中严禁站人或走动，整体要平整。b. 机械震压：必须压缩到所设计的密实度，压缩不到要求高度，不可收夯。c. 扎糊前，严禁用高压风对着防渗料的碳缝和侧面吹灰，只能用笤帚清扫。(6

19、) 每个电解槽的底部碳块应为同一厂家产品。(7) 阴极钢棒表面除锈呈现银灰色金属光泽。(8) 阴极碳块组制品符合如下要求：阴极钢棒的中心线必须与碳块中心线相吻合，不准超过碳块长度的1.5；碳块组表面清洁，钢棒表面水平偏差 ±1mm。(9) 运输碳块组时，为防止碳块组受到剧烈震动，使燕尾槽内的糊料与钢棒及碳块的接触面受到破坏而增大其电压降，运输时应仔细，如钢棒松动该碳块组不得使用。(10) 阴极碳块制作节点质量控制流程图 安全措施和现场文明施工2.3电解槽内衬扎糊质量控制(1)扎糊技术工人要求对参加电解槽内衬扎糊的操作人员必须进行技术培训，取得相应资格。熟悉掌握扎糊工工艺，认真履行岗位

20、职责，以优异工作质量保证工程质量。(2) 糊料质量控制扎糊糊料在混捏锅中加固搅拌。严格控制工艺参数并按加热曲线操作。加糊量12001500kg；加热时间1.52h；加热温度100120；搅拌次数34次；搅拌时间35mim。(3) 扎糊工艺质量控制电解槽槽体立缝、边缝扎固前，对槽内彻底清扫达到要求。分层扎固严格执行施工艺。铺糊厚度用层厚样板控制，没有达到压缩比的必须再次捣固。捣固机操作风压不低于0.5MPa。工器具及刮糊样板应经常检查校正，扎固锤头及时打磨，保持棱角完整。(4) 操作环境内衬扎糊必须在保证不受风、雨、雪影响，环境温度不低于+5，所有材料温度在0以上。内衬砌筑工程质量控制程序示意图学习图纸和技术交底学习操作规程和质量标准砌筑前对电解槽复检准备工作材料复验、出具质量证明砌筑工具准备操作工培训上岗技术交底书面交底操作人员参加克服上道工序弊病的措施测量定位中间抽检自检内衬砌筑碳块组表面平整度碳块碳糊温度测试捣固厚度压缩比质量评定焊条合格证测量记录自检记录质量评定记录施工