石墨化箱式板施工方案.doc

石墨化箱式板施工方案
一、工程概况
本工程为石墨化箱式板安装施工项目，主要应用于箱式石墨化炉的炉体结构组装。石墨化箱式板作为炉体核心构件，需满足高温（2000℃以上）、强电流环境下的结构稳定性和热场均匀性要求。本方案基于单元化组装工艺，采用可拆卸式立柱、侧板及隔板拼接结构，通过标准化模块设计实现快速安装与维护，同时优化热场分布，降低能耗并提升负极材料石墨化品质。
二、施工准备
2.1 技术准备
1. 图纸会审与交底
o 组织技术团队进行设计图纸会审，明确单元料箱的尺寸参数（标准单元截面尺寸为1200mm×800mm×600mm）、拼接节点构造及电热分隔棒布置方案。
o 编制施工技术交底文件，重点说明立柱插槽配合精度（间隙≤0.5mm）、侧板与隔板的限位卡连接工艺及热场均匀性控制措施。
2. 材料技术参数确认
o 石墨化箱式板主材：采用石墨化焦原料（粒径配比：2-0.5mm占30%、0.5-0mm占10%、＜0.15mm粉料占43%）与中温煤沥青（占比24-28%）混捏压制而成，板材密度≥1.8g/cm³，抗弯强度≥25MPa，热导率≥120W/(m·K)（常温下）。
o 连接构件：立柱采用T形槽结构（材质为高密度石墨），插销与插孔配合公差为H7/g6；电热分隔棒直径50mm，长度与单元料箱高度匹配，表面电阻率≤15μΩ·m。
2.2 现场准备
1. 场地布置
o 划分材料堆放区（设置防雨棚，地面铺设绝缘橡胶板）、加工区（配备电热丝切割器、无尘打磨机）及安装区（设置2m×3m操作平台，承重≥500kg/m²）。
o 安装区周边5m范围内设置警示标识，严禁堆放易燃易爆物品，配备CO₂灭火器8台及石墨粉尘收集装置（风量≥2000m³/h）。
2. 基层处理
o 炉体基础板表面采用1:3水泥砂浆找平，平整度误差≤2mm（2m靠尺检测），表面涂刷石墨防腐涂料（干膜厚度≥80μm）。
o 按设计图纸弹设立柱定位轴线，轴线偏差控制在±1mm内，并用红漆标记基准点。
2.3 人员与设备配置
· 施工人员：项目经理1人、技术负责人1人、安装技工6人（持证上岗）、安全员1人，施工前进行专项培训（考核合格后方可上岗）。
· 主要设备：高精度水平仪（精度0.02mm/m）、扭矩扳手（量程0-300N·m）、红外测温仪（量程-50~2000℃）、无尘切割锯（切割精度±0.5mm）。
三、主要施工流程
3.1 材料验收与预处理
1. 进场验收
o 核查箱式板出厂合格证（含抗弯强度、电阻率检测报告），每批次随机抽取3块板材进行外观检查（表面无裂纹、气孔，边缘垂直度误差≤1mm/m）。
o 立柱、插销等连接构件进行配合性试验：将插销插入插孔后，用0.5kg手锤敲击无松动，拔出力≥15kN。
2. 板材预处理
o 采用电热丝切割器按设计尺寸切割板材，切割面垂直度误差≤0.5°，切口用200目砂纸打磨至Ra≤3.2μm。
o 对侧板与隔板的限位槽进行清理，去除毛刺及石墨粉末，槽内涂抹石墨润滑脂（耐高温≥1800℃）。
3.2 单元料箱组装
3.2.1 立柱安装
1. 定位与固定
o 根据轴线基准点，将立柱吊装至基础板预设位置（采用真空吸盘吊装，起吊速度≤0.5m/s），调整垂直度（偏差≤1mm/m）后，用膨胀螺栓（M12×100mm）固定，螺栓扭矩控制在45-50N·m。
o 相邻立柱间距误差≤2mm，同排立柱轴线直线度误差≤3mm/10m。
3.2.2 侧板与隔板安装
1. 拼接工艺
o 将侧板两端插入立柱条形槽内，缓慢下放至槽底，确保侧板与立柱贴合紧密（缝隙≤0.5mm），然后安装限位卡（材质为石墨陶瓷），卡入深度≥20mm。
o 隔板安装采用“错缝拼接法”：上下层隔板横向错缝1/2板长（局部最小错缝≥200mm），纵向通过T形槽与立柱连接，接缝处填充石墨纤维毡（厚度5mm，压缩率20%）。
2. 电热分隔棒安装
o 在上下相邻单元料箱的侧板间预留安装孔（孔径52mm），将电热分隔棒两端插入孔内，棒体与孔壁间隙用石墨粉填充，两端用石墨螺母紧固（扭矩25-30N·m）。
3.2.3 单元料箱整体组装
· 采用“分层累积法”：先组装底层3个单元料箱（横向排列），通过插销连接立柱（插销插入深度≥80mm），然后吊装上层单元料箱，调整垂直度后固定。每层组装完成后，用2m靠尺检查整体平面度（误差≤3mm）。
3.3 密封与保温处理
1. 接缝密封
o 单元料箱所有拼接缝（包括立柱与侧板、隔板与侧板）采用高温密封胶（耐温≥2500℃）填充，胶层宽度10-15mm，厚度5-8mm，表面用刮板刮平。
o 炉体顶部铺设石墨保温毡（厚度100mm，密度≥120kg/m³），毡层间搭接宽度≥150mm，用不锈钢压条（厚度3mm）固定。
2. 热场优化措施
o 在侧板内侧开设导流槽（宽10mm、深5mm，间距200mm），促进挥发分均匀排出，避免局部喷炉。
o 安装区设置多点测温装置（热电偶型号K型，量程0-2300℃），实时监测热场分布，温差超过50℃时调整电热分隔棒功率。
四、质量控制要点
4.1 过程质量检验
1. 分项工程检验
o 立柱安装：每完成10根立柱，检测轴线偏差（允许偏差±1mm）、垂直度（≤1mm/m），合格率≥98%。
o 板材拼接：接缝间隙用塞尺检查（≤0.5mm），粘结强度采用拉拔试验（≥0.3MPa，每50块板材抽检1块）。
2. 隐蔽工程验收
o 电热分隔棒安装后，进行导通测试（电阻值≤20Ω）；密封胶施工前，清理接缝内粉尘（用压缩空气吹扫，压力0.4MPa），验收合格后签署隐蔽工程记录。
4.2 常见问题处理
问题类型
产生原因
处理措施
板材拼接缝隙过大
切割精度不足或基层不平整
用石墨垫片（厚度0.5-1mm）填充，表面打磨平整
立柱垂直度超差
基础板找平误差或螺栓松动
松开螺栓，用垫片调整（垫片厚度≤2mm），重新紧固
电热分隔棒接触不良
插孔内有杂质或螺母扭矩不足
清理插孔后涂抹导电膏，重新紧固螺母至规定扭矩
五、安全与环保措施
5.1 安全防护
1. 作业安全
o 施工人员佩戴防尘口罩（KN95级）、耐高温手套（耐温≥300℃）及绝缘鞋（耐压≥500V）；高空作业（≥2m）时使用双钩安全带，搭设安全网（网眼≤10cm）。
o 临时用电设备安装漏电保护器（动作电流≤30mA，动作时间≤0.1s），电线架空高度≥2.5m，与石墨材料保持1m以上安全距离。
2. 应急处置
o 配备应急药箱（含烧伤膏、止血带等），设置应急通道（宽度≥1.2m）；发生石墨粉尘超标时，立即启动除尘装置，人员撤离至上风向安全区域。
5.2 环保要求
· 石墨废料（切割碎屑、打磨粉尘）集中收集后交由专业单位回收处理，严禁随意丢弃；施工废水经沉淀（沉淀池容积5m³）后回用，不外排。
六、验收标准
6.1 主控项目
1. 箱式板材质性能：密度、抗弯强度、热导率等指标符合设计要求，检测报告完整有效。
2. 组装精度：立柱垂直度≤1mm/m，单元料箱平面度≤3mm/2m，接缝间隙≤1mm。
3. 电热系统：分隔棒导通率100%，表面温度分布均匀性误差≤5%（额定功率下）。
6.2 一般项目
1. 密封胶表面平整，无气泡、裂纹；保温毡铺设平整，搭接牢固。
2. 施工记录完整（含材料验收记录、隐蔽工程验收记录、检测报告等），签字齐全。
6.3 验收流程
1. 施工单位自检合格后提交验收申请→监理单位复核（抽检比例20%）→组织设计、业主单位联合验收→签署验收证书。
2. 验收不合格项整改后，重新组织验收，直至全部合格。
七、施工进度计划
施工阶段
工期（天）
关键节点
材料进场与验收
3
完成主材及构件外观与性能检测
基层处理与放线
2
基础板找平及轴线弹设完成
单元料箱组装
10
底层至顶层单元组装完成
密封与保温施工
3
接缝密封及保温层铺设完成
验收与整改
2
通过联合验收
总工期：20天（不含不可预见因素影响）

八、成品保护
1. 已安装的箱式板表面覆盖防尘布（透气型），严禁踩踏或堆放重物；安装完成后，炉体内通入氮气（纯度≥99.9%）保护，保持微正压（压力50-100Pa）。
2. 后续工序施工时，与箱式板接触的工具需包裹软布，避免划伤表面；焊接作业时，设置防火隔板（石墨材质）隔离火花。
本方案未尽事宜，需严格按照设计图纸及国家现行标准执行。施工过程中若遇技术问题，应及时与设计单位沟通解决，确保工程质量符合要求。