电解槽筑炉施工方案.doc

铝电解槽筑炉施工方案
一、施工准备
1.1 技术准备
施工前需组织技术人员对电解槽阴极结构图纸进行全面核查，重点确认阴极炭块排列方式、钢棒布置间距及内衬材料厚度等关键参数。针对图纸疑问及时与设计单位沟通，形成书面交底记录。同时，编制详细的施工技术交底文件，明确各工序质量控制点及验收标准，组织施工人员进行专项培训，确保熟悉GB 29741-2013《铝电解安全生产规范》中关于筑炉作业的全部要求。
1.2 材料准备
所有筑炉材料进场前必须进行性能检测，具体要求如下：
· 硅酸钙绝热板：密度≤220kg/m³，常温抗压强度≥2.5MPa，导热系数（200℃）≤0.08W/(m·K)，外观无裂纹、缺角，尺寸偏差控制在±2mm内。
· 阴极炭块：体积密度≥1.65g/cm³，电阻率≤55μΩ·m，热膨胀系数（20-800℃）≤5.5×10⁻⁶/℃，炭块表面平整度误差≤1mm/m。
· 干式防渗料：含水率≤0.5%，粒度分布符合设计要求（0.074mm筛余≤3%），施工前需在干燥环境中存放，底部垫高30cm以上并覆盖防雨布。
· 扎固糊：灰分≤5%，挥发分（1000℃）≤12%，软化点（环球法）≥80℃，使用前需在专用加热设备中预热至100±10℃。
1.3 机具准备
主要施工设备需进行专项调试，确保性能稳定：
· 往复式平盘振捣机：振动频率6500rpm，振幅1.5-2.0mm，平盘尺寸650×550mm，空载试运行30分钟无异常声响。
· 炭块预热装置：控温精度±5℃，加热均匀性误差≤10℃，配备热电偶温度传感器（测量范围0-300℃，精度±1℃）。
· 捣固锤：气动式捣固锤工作压力0.6-0.8MPa，冲击能量≥30J/次，锤头硬度HRC55-60，每班使用前检查气管密封性。
1.4 作业条件确认
电解厂房主体结构及桥式起重机安装完成，具备3吨以上吊装能力。车间内设置临时加热系统，确保冬季施工时室内温度不低于5℃（采用燃油热风机，每500m²配置1台20万大卡设备）。施工区域划分材料堆放区、炭块预热区、作业区，三区之间设置1.5m宽消防通道，配备4具8kg干粉灭火器及消防沙池（容积2m³）。
二、主要施工流程
槽壳检查及基准线设置→底部绝热层施工→阴极炭块组制作→炭块组安装→侧部砌筑→立缝扎固→整体验收
三、关键工序操作要点
3.1 槽壳检查及基准线设置
1. 槽壳几何尺寸检测：使用全站仪测量槽壳内壁尺寸，长度偏差≤±5mm，宽度偏差≤±3mm，对角线差≤8mm。底板平面度采用2m靠尺检查，间隙≤2mm。
2. 基准线标记：以槽壳纵横中心线为基准，在槽壳内壁弹出内衬各层标高线（从底部依次为绝热板上表面、防渗料层上表面、阴极炭块顶面），线条宽度≤1mm，使用油性记号笔标记并覆盖透明胶带保护。
3. 钢棒窗口定位：根据设计图纸在槽壳侧壁划出阴极钢棒中心线，确保钢棒中心与窗口中心偏差≤1mm，采用Φ0.5mm钢丝拉设十字控制线进行校核。
3.2 底部绝热层施工
1. 绝热板铺设：从槽壳横向中心线向两端铺设硅酸钙板，采用错缝排列（板缝间距≥200mm），板间缝隙用厚度1mm的不锈钢片控制，缝隙≤1mm处用干式防渗料填充并捣实。
2. 保温砖砌筑：两层保温砖（层高114mm）采用干砌法施工，上下层错缝≥1/2砖长，水平灰缝用氧化铝粉填充（厚度1mm），每砌筑5块砖用2m靠尺检查平整度，偏差≤2mm。
3. 干式防渗料施工：分三次装填，每次虚铺厚度200mm，采用平盘振捣机按"周边→纵向→横向"顺序振捣，每遍振捣时间30秒，边角部位辅以人工捣固（使用Φ30mm钢钎，间距150mm梅花形布置）。压实后表面平整度误差≤2mm，厚度偏差控制在±1.5mm内。
3.3 阴极炭块组制作
1. 炭块预热：将炭块放入预热炉中，以5℃/min速率升温至100±10℃，保温4小时，测温点设置在距炭块端部400mm的沟槽内及上表面中心位置。
2. 钢棒处理：阴极钢棒（材质Q235B）表面采用喷砂除锈（Sa2.5级），露出银灰色金属光泽，预热至100±10℃后立即涂刷一层薄沥青（厚度≤0.5mm）。
3. 组装捣固：钢棒定位偏差≤1mm，分7次加入扎固糊，每次加料厚度控制在20-30mm，捣固时锤头移动量10±2mm/次，每个部位往返捣固2次。最上层捣固时使用导板保护炭块边缘，最终炭块表面与钢棒顶面高差≤1mm，用样板检查平整度误差≤0.5mm。
3.4 阴极炭块组安装
1. 安装平台搭设：在防渗料层表面铺设20mm厚胶合板（接缝处重叠200mm），放置可调式支撑千斤顶（承载力5t），顶部安装300×300mm不锈钢垫板。
2. 炭块组吊装：采用专用吊装梁（起重量5t）四点吊装，吊点设置在炭块长度1/4处，吊装过程中保持炭块水平（倾斜角≤2°）。
3. 精度调整：炭块组间缝隙控制在5±0.5mm，相邻炭块标高差≤5mm，全长方向累计误差≤10mm。钢棒与槽壳窗口间隙用石棉腻子填塞（配比：水玻璃:石棉绒=1:3），填塞深度≥50mm。
3.5 侧部砌筑
1. 浇注料施工：短侧墙采用轻质浇注料（密度≤1800kg/m³），水料比严格控制在7.5±0.5%，使用Φ50mm插入式振捣棒（振捣间距300mm），振捣至表面泛浆无气泡。浇注完成后覆盖塑料薄膜，养护时间≥24小时，养护期间环境温度保持在15-35℃。
2. 侧部炭块砌筑：从角部炭块开始砌筑，立缝≤0.5mm，卧缝≤1mm，背缝用氧化铝粉填充（填充深度≥80%）。每砌筑3层用线锤检查垂直度（偏差≤2mm/m），使用小木锤轻敲调整，严禁使用金属工具直接敲击炭块。
3. 膨胀缝设置：在侧部炭块与槽壳之间预留5mm膨胀缝，填入厚度6mm的陶瓷纤维板（压缩量20%），纤维板接头处搭接长度≥50mm。
3.6 立缝扎固
1. 炭块预热：采用电加热板对阴极炭块进行整体预热，加热区域覆盖全部炭块表面，温度控制在90-110℃，加热时间：冬季≥12小时，夏季≥10小时。
2. 糊料填充：立缝分8次扎固，每次加料厚度50-60mm，糊料温度保持在100±10℃。前五次采用"之"字形捣固路径，后三次使用导板导向，确保炭块边缘无损伤。
3. 质量控制：扎固压缩比控制在1.6-1.8:1，炭帽高度高出阴极炭块表面3-5mm，宽度50±5mm，表面用手锤压光（光洁度Ra≤6.3μm），无麻面、裂纹等缺陷。
四、质量控制措施
4.1 过程检验
· 槽底平整度：每施工完成10m²检查1点，采用水准仪测量，允许偏差±2mm。
· 炭块组绝缘：使用2500V兆欧表测量钢棒对地绝缘电阻，数值≥10MΩ。
· 扎固密度：每槽随机抽取3个检测点，采用γ射线密度计测量，密度≥1.55g/cm³。
4.2 验收标准
项目
允许偏差
检测方法
阴极炭块顶面标高
±5mm
水准仪（精度±1mm）
侧部炭块垂直度
≤3mm/m
线锤+钢直尺
立缝扎固深度
≥95%设计深度
探杆检查（Φ10mm钢针）
内衬表面平整度
≤3mm/2m
2m靠尺+塞尺
4.3 质量记录
各工序需形成可追溯的质量记录，包括：
· 材料进场检验报告（含第三方检测数据）
· 施工日志（详细记录每槽各工序起止时间、操作人员、环境参数）
· 工序交接验收单（需技术负责人、质检员、监理工程师三方签字）
· 隐蔽工程检查记录（附影像资料，每槽不少于5张关键部位照片）
五、安全防护措施
5.1 作业安全
· 高空作业：2m以上作业必须搭设脚手架（立杆间距≤1.5m，横杆步距≤1.8m），使用双钩安全带（固定在独立安全绳上），脚手板铺满且固定牢固。
· 临时用电：施工区域设置三级配电箱（配置漏电保护器，动作电流≤30mA），电缆架空高度≥2.5m，电动工具外壳接地电阻≤4Ω。
· 防火防爆：扎固糊预热区与易燃材料堆放区保持10m安全距离，配备防爆型照明灯具，严禁在加热设备附近使用明火。
5.2 职业健康
· 粉尘控制：干式防渗料搅拌时必须开启除尘系统（风量≥5000m³/h），操作人员佩戴N95防尘口罩（每4小时更换一次）。
· 高温防护：炭块预热作业区设置强制通风装置（风速≥1.5m/s），配备降温风扇及含盐清凉饮料，每班作业时间不超过6小时。
· 个体防护：所有人员必须佩戴防砸安全鞋（抗冲击≥200J）、护目镜及耐高温手套，接触炭糊作业人员额外配备专用防护服（阻燃性能≥3秒）。
5.3 应急处置
现场配备应急物资：
· 医疗急救箱（含烧伤敷料、止血带、生理盐水等）
· 应急冲洗装置（水温15-30℃，流量≥15L/min）
· 灭火器材（8kg干粉灭火器4具，消防沙2m³，消防桶6个）
· 应急通讯设备（防爆对讲机3台，24小时保持畅通）
六、施工进度计划
采用网络图计划控制，关键线路如下：
1. 槽壳检查及基准线设置（2天）→底部绝热层施工（3天）→阴极炭块组安装（2天）
2. 侧部砌筑（3天）→立缝扎固（2天）→整体验收（1天）
总工期13天/槽，采用平行作业法时可实现每月完成8-10槽施工。
七、环境保护
施工过程中需采取以下环保措施：
· 噪声控制：振捣机设置隔音罩（降噪量≥20dB），夜间22:00至次日6:00停止高噪声作业。
· 固废处理：废弃炭块、保温材料分类存放，交由有资质单位处置，危险废物（废油布、废保温棉）单独存放并粘贴标识。
· 扬尘控制：材料运输车辆必须加盖篷布，堆场设置6m高围挡，出入口配备车辆冲洗平台（水循环利用率≥80%）。
本方案未尽事宜，需严格按照GB 29741-2013及设计文件要求执行，施工过程中若遇特殊情况，应及时组织专家论证并形成专项解决方案。