75KA电解槽施工方案.docx

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75KA电解槽施工方案

75kA电解槽内衬筑炉

施工方案

一、编制依据

1、xxx工程48台75KA予焙电解槽制作、安装施工组织设计。

2、提供甲方提供沈阳铝镁设计研究院设计的75kA电解槽内衬筑炉施工图纸及沈阳铝镁设计研究院提供的电解槽筑炉规范。

3、现行国家GB50309-92《工业炉砌筑工程质量检验评定标准》和GBJ211-87《工业炉砌筑工程施工及验收规范》。

二、工程概况

1、建设单位：

工程地点：

2、工程名称：

75KA予焙电解槽内衬筑炉

工程内容：

48台电解槽槽底砌筑、阴极炭块组组装、扎糊等。

3、该48台电解槽为75kA予焙电解槽，每台电解槽槽壳长5.630米，宽3.030米，

炉膛长5.320米，宽2.720米，高0.45米，侧部炭块内衬厚0.115米，高0.55米，阴极炭块燕尾槽下部宽160mm,上部宽130mm。

4、主要工程量

每台电解槽主要砌筑材料表

序号

材料名称

规格

数量

重量（kg）

1

底部炭块

400×400×2250

22块

3660.80

2

侧部炭块

115×230×550

2块

44.8

3

侧部炭块

115×400×550

32块

1246.78

4

侧部炭块

115×430×550

2块

83.77

5

角部炭块

115×275.5/180×550

4块

121.44

6

钢棒糊

Kg

514

7

冷捣糊

Kg

2160

8

粘土耐火砖

230×114×65

3.44m3

7559

9

高强粘土隔热耐火砖

230×114×40

0.393m3

236

10

高强粘土隔热耐火砖

230×114×65

2.32m3

1393

11

轻质粘土耐热混凝土

1.2g/cm3

1.08m3

1296

12

硅酸钙绝热板

610×300×60

1.68m3

285.6

13

氧化铝

1.01g/cm3

0.557m3

563

14

石棉板

20.75㎡

15

水玻璃

20

16

粘土质浇注料

2.2g/cm3

37.5

17

石棉绒

20

18

方钢

130×130×1500

22根

4378

19

粘土火泥

470

21

碳胶

13.65

5、工程开、竣工时间：

（1）底部碳块组装8月20日——9月20日

（2）内衬砌筑9月10日——11月25日

6、工程质量目标：

该工程的施工质量目标按国家工程质量标准达到优良标准，即优良工程。

三、工程管理组织机构

1、我公司将对该工程实行项目管理，选派施工经验丰富，责任心强的专业人员组成管理班子。

项目经理对该工程的质量、工期、安全、文明施工负全责，其他各级职能人员职责见各种职责。

该工程的管理员必须明确目标，熟悉工程，服从指挥，勤奋工作，并与部门之间密切配合，互相协作，团结一心，组成一个具有高精度、高凝聚力的战斗集体，从而使工程得以顺利进行。

2、项目管理组织机构（见组织机构图）

项目负责人

技术负责人

机械员

安全员

材料员

技术员

质检员

计量员

作业班组

3、在公司内部挑选精明、强干的职工组成精锐施工队伍。

四、施工平面布置

1、该工程在新建的电解车间内进行施工，该工程分两组进行施工，一组在铸造车间制作组装阴极炭块组，另一组在电解车间砌筑槽底，安装阴极炭而硅藻土砖、粘土砖、浇注料和侧部炭块堆放在甲方指定的仓库内；搅拌站和砖加工房则设置于靠近车间大门露天处。

2、在车间大门处设置门卫，材料运输线路则利用现有厂区道路。

3、现场水、电布置

（1）采用五芯电缆线从甲方指定供电点接至各施工配电箱，在供电处安装电表计量，电缆线采用埋地或架空进行铺设。

项目

炉子

搅拌站

钳工房

木工房

用电量（kw）

50

3

10

5

合计（kw）

68

（2）供排水：

采用1寸镀锌管接至搅拌站，每天用水量2吨。

排水则根据现场实际情况设置排水沟。

4、主要临时设施

序号

名称

单位

数量

1

木工房

㎡

20

2

工具房

㎡

100

3

电、钳工房

㎡

50

4

搅拌站

㎡

50

5

炭素料库

㎡

150

6

阴极炭块组装场地

㎡

100

7

耐火砖库

㎡

200

8

住宿

㎡

100

9

食堂

㎡

50

5、施工平面布置图

五、施工进度计划

1、阴极炭块组装施工流程图

检查验收阴极炭块

检查验收阴极钢棒

阴极炭块和钢棒加热

钢棒糊加热

炭块燕尾槽底扎糊

钢棒燕尾槽内安放钢棒

钢棒两侧扎糊

钢棒顶面扎糊

检查炭块组质量

2、电解槽内衬施工流程图

槽壳复查验收及放线

检查原材料材质

槽底铺一层石棉板及一层硅酸钙绝热板

干砌两层粘土质隔热耐火砖

铺27mm厚氧化铝粉

砌槽底三层粘土砖

检查槽底砌体质量及放阴极炭块中心线

安装窗口档板

对阴极炭块组进行选料

安装阴极块炭组

密封钢棒与阴极窗口间隙

砌筑阴极炭块组钢棒间保温砖

浇注四周耐火混凝土

砌四周侧粘土砖

干砌侧部炭块

清扫槽内杂物

电解槽内通电加热

冷捣糊加热

扎立缝和周边缝糊

扎立缝和周边缝糊

检查验收

3、工程进度网络计划（见图）

4、保证工期措施

（1）管理方法方面

加强工程前期准备工作，为确保工程施工按计划实施，我公司将把本工程列为重点工程，并设立考核点，以确保施工进度计划如期完成。

（2）工作制方面

施工现场将根据工程实际情况配备足够的劳动力以满足工程进度计划的需要，灵活安排施工作业时间，在需要连续作业的部位和工序实行加班工作制。

（3）技术方面

在开工前，编制出在技术上先进，实际中可行，经济合理的施工方案，做到有条不紊地进行施工。

在施工中推广新技术、新工艺、新材料。

（4）施工组织方面

a）施工协调中，加强对工程成品的保护，以合理的工序安排，可靠的技术措施防止产品的损坏、污染。

b）做好人力、物力和财力的统筹安排，保持合理的施工规模，以达到节约工期的目的。

c）为了加快工程进度，将施工人员分为3个作业组，一组人员负责槽底砌筑以及砌侧部砖和侧部炭块；一组人员负责组装阴极炭块组和安装阴极炭块组；另一组负责捣打立缝和周边缝糊以及注端部浇注料。

六、施工方法和技术措施

1、施工准备

（1）耐火砖检查、选砖、加工。

由于耐火砖有一定的正负公差，为了满足砖的要求，提高砌筑质量，需对各种耐火砖进行全数选砖。

选砖时，应使用事先做好的选砖平台，平台规格为800×800×100。

凡超差的砖应选出，在公差范围内的砖，根据其公差大小：

公差±1.5mm以内为中号；大于1.5mm为大号；小于1.5mm为小号。

按大、中、小号分别堆放整齐，作好明显标志。

砌砖时，按大、中、小砖分别配搭使用。

（3）炭块的检查,加工

--

--

--

++

如图所示,对阴极炭块标注-置用手锤进行敲打,并观察检查,在敲打时发出金属响声音则是不合格品;并仔细检查标注+位置上有无裂纹现象。

普通阴极炭块允许偏差

名称

允许偏差，不大于

宽度（mm）

厚度（mm）

长度（mm）

底部炭块

±10

±10

±20

侧部炭块

±10

±10

±10

炭块弯曲度的规定

截面（mm）400×400

截面（mm）400×115

长度小于1m时不大于5mm

长度大于时1m,不大于长度0.5%

一个大面不大于2mm另一个大面不大于长度的1.2%

炭块表面缺陷

缺陷名称

缺陷尺寸（mm）

底部炭块

侧部炭块

裂纹（厚度0.2～0.5）

（宽度小于0.2不计）

长度不大于100

（不多于两处）

长度不大于80

（不多于两处）

缺角

深度不大于40

深度不大于30

缺棱（深度不小10不计）

深度为10～30

长度不大于是100

深度为10～30

长度不大于100

（3）钢棒的检查、校正

检查钢棒表面有无锈蚀、熔洞，以及有无裂纹现象。

如只存在锈蚀情况则可采用手提砂轮机上安装砂轮片，钢丝刷除去钢棒上的铁锈，以钢棒表面出现金属光泽为合格。

采用红松靠尺杆检查钢棒的翘曲和弯曲变形量，变形量在1‰范围内为合格，超出范围为不合格，应进行校正。

（4）耐火泥浆调制及砌筑性能检验

通过试验确定泥浆的稠度和加水量，同时检查泥浆的砌筑性能（粘结时间）是不能满足砌筑要求。

泥浆的粘结时间视耐火砖大小而定，宜为1～1.5分钟。

调制泥浆时，必须计量准确，搅拌均匀，不得在调制好的泥浆内任意加水或结合剂，调制泥浆用水应采用生活用水或洁净的工业水。

2、施工顺序

四周砌665mm高绝热板→铺槽底石棉板→砌绝热板→砌高强粘土隔热砖→氧化铝找平→砌粘土砖→安装阴极炭块组→槽壳四周安石棉板→端部砌高强粘土隔热砖→浇筑侧部浇注料→砌四周粘土砖→砌侧部炭块→立缝、周边扎糊。

3、施工方法

（1）施工前，将阴极炭块和炭糊由材料仓库用汽车运至车间组装现场，再由叉车卸至地炉子内和混捏锅内分别进行加热，同时将经除锈的钢棒用行车吊至地炉内进行加热，组装阴极炭块组时，应边组装边检查，并测其导电性能。

测量方法是用于500A直流电以工作面和阴极钢棒露出端为两极测其电压，电压平均值不得大于200毫伏，否则返工。

待检查合格用叉车运至电解槽旁，以便进行安装。

（2）施工用耐火砖，隔热制品和侧部炭块均应用托盘由叉车运至各台电解槽附近的操作平台上堆放；扎糊时加热的炭糊装入保温箱内子也用叉车运至各电解槽。

（3）槽底砌体砌筑

a）电解槽内衬砌筑前，必须与机电公司办理中间交接，对槽壳的安装进行检查，待检查合格后方可进行筑炉工作。

b）砌筑前，根据槽壳窗口中心线，确定槽底各层的基准点，用水准仪将其均匀地投设在槽壳的侧板上。

c）砌筑时先干砌四周硅酸钙绝热板（高665mm）留出窗口位置。

d）干砌石棉板、绝热板，保温砖和湿砌粘土砖时，均应按砖层线拉线进行砌筑，并经常用靠尺检查砖表面的平整度，干砌砖缝均应用氧化铝粉填满填实。

e）砌筑时应沿电解槽纵、横中心线向两侧进行砌筑，并要求上下，纵横错缝砌筑，不得有直缝或通缝现象。

f）槽底砌体砌完后，按槽壳侧板上的水平线，拉线检查砌体上表面的平整度，其误差不得大于2mm,砌体局部超出标准，应进行修理，整个砌体超出标准须返工。

（4）阴极炭块组的安装

a）阴极炭块组安装前，应清扫槽底，并根据槽壳的纵、横中心线画出阴极炭块组中央缝的宽度线，阴极炭的周边线。

如下图：

周边线37中央缝

b）安装前对组装完毕的阴级炭块组进行选料，即正公差用于同一台电解槽，负公差的用于同一台电解槽，并将外形较差和电阻率较大的炭块组安装在槽的现两端，而将外形较好和电阻率较小的炭块组则安装在槽的中部。

c）安装对把组装完毕选出的阴极炭块用铲车从组装地点运至需要安装的电解槽附近，通过吊车把阴极炭块组吊入电解槽内，应从槽中部开始向两端进行安装。

对于炭块组之间的炭间缝隙用比设计尺寸小1mm的硬杂木楔控制。

由于阴极棒长于槽宽，安装时采用一长一短的炭块夹使方钢倾斜伸入窗口中。

d）每台电解槽内的阴极炭块组全部安装完毕后，用钢钎垫木方自中央向两面端检查、调整阴极炭块之间的间距，使炭块组的中心线和位置线与所放线相吻合，然后用木楔固定和进行阴极窗口的密封工序。

e）阴极炭块组就位时，阴极钢棒与槽壳窗口之间的间隙应用水玻璃石棉腻子塞满，腻塞满后，炭块组不得再移动，如需移动，窗口间隙应用重新嵌塞。

（5）侧部耐火浇注料浇注和耐火砖砌筑

a）四周紧靠绝热板干砌一层石棉板（10mm）与绝热板平齐，并留出窗口位置。

b）砌筑电解槽侧部隔热耐火砖后，方可浇注耐水混凝土，浇注耐火浇注料应严格控制加水量，耐火浇注料与水的配合比为1∶0.55。

c）浇注耐火浇注料应支设模板。

浇注时，应用插入式振动器进行振动，振至表面露出浮出水为止，然后用草袋覆盖，养护时间不得少于72小时。

d）待浇注料干燥后，方可拉线砌筑侧部耐火砖，砌筑时应用耐火泥浆找平。

（6）侧部炭块砌筑

a）砌筑炭块前应先紧靠槽壳砌一层δ40mm高强粘土质隔热砖。

b）砌筑侧部炭块先干排验缝，同时对相邻炭块间的接触面用角向磨光机磨平，达到表面平整，相邻面垂直，待检查合格方可进行正式砌筑。

c）砌筑时，应从角部炭块开始作业，立缝小于1.5mm、卧缝小于3mm、错台小于5mm，炭块背部应紧贴侧部耐火砖，合门炭块应仔细加工，并从上部打入。

合门炭块设在角部两侧的第三块位置，其尺寸应大于原炭块的二分之一。

d）侧部炭块砌筑时，应按外型进行挑选，破坏轻微的炭块将破损面紧贴槽壳砌筑，将破损较重的面则留作合门加工用。

e）砌筑或调整侧部炭块，应使用木棰进行敲打，严禁使用金属锤敲打，以防损伤炭块。

f）待侧部炭块砌筑完毕，用石膏浆灌满其背缝和立缝，石膏浆配制应用35～42℃的温水调制，配比：

石膏∶水=4∶6（重量比），石膏浆初凝不早于3分钟，终凝不晚30分钟，待干后，用钢刷除掉炭块上的石膏及杂物，用风吹扫干净。

（7）扎立缝和周边缝糊

a）先用钢丝刷将砌体，炭块表面的泥浆等杂物除掉，再用压缩空气将槽内清扫干净，然后对电解槽立缝和周边缝进行加热。

b）立缝和周边缝加热均采用电阻丝加热，电阻丝则与配电盘接通，通过加热均采用电阻加热，电阻丝则与配电盘接通，通过加热之前用石棉炉盖覆盖，温度则采用温度数字显示仪进行自动控制。

c）在扎糊前1个小时，将破碎至50mm以下粒度的炭糊装入混捏锅内，按加热曲线进行加热然后搅拌，炭糊温度用半导体点温计进行测温，然后放入保温箱内，用铲车运至扎糊地点。

d）槽体加热完毕，先将立缝隙和周边缝内的杂物吸净，接着用硬杂木楔固定阴极炭块组，立缝与周边缝的连接处用档板堵紧，扎糊时应立缝、周边缝同时进行。

硬杂木楔

炭块方钢

立缝固定图

炭块

档板

硬杂木楔

立缝与周边缝连接固定图

e）扎糊采用风动捣固机，其风压不得低于0.5MPa,压缩比不得低于1：

1.6，扎糊时，应严格控制每层的加工厚度，并应用刮板检查、刮平。

捣锤应在火炉内进行加热，捣锤每次移动速度为1～2cm/次。

f）立缝扎糊分七层进行，第一层一次加糊120mm，一次捣打成60mm厚的糊层；第二～六层每次分两次捣打，每次加糊60mm。

捣打完后为30mm厚的糊层，第七层捣至与炭块表面齐时，将条形捣锤换成平板捣锤，最后应交出炭块顶面5mm用手锤加工成光滑伞帽状。

立缝捣固厚度尺寸

层数

一层

二层

三层

四层

五层

六层

七层

捣固高度（mm）

60

60

60

60

60

50

50

g）周边缝扎糊分六层扎完，第一～三层采用垂直捣固，第四～六层则采用斜坡捣固。

捣固之前首先将阴极钢棒底下塞紧，捣固斜坡时，为使层间炭块糊衔接牢固，应用带爪钉的捣锤将糊层表面打毛，然后再铺炭糊进行捣固。

周边糊捣固尺寸

层数

一层

二层

三层

四层

五层

六层

捣固高度（mm）

40

40

45

50

75

75

h）扎周边糊前，应用划线板将斜坡糊料面的扎糊标高线划在侧部炭块上，捣固时各小组之间的交接处均应多捣1～2锤，以及漏捣，捣固完毕表面应显平面，光滑整洁，不得有麻面.

i）扎糊时严禁非工作人员进入槽内,操作人员则应将鞋子底清扫干净，每层炭糊捣固完后，应将冷炭糊及灰尘清扫干净，严禁继续使用。

4、主要技术措施

（1）阴极炭块，方钢的予热装置采用在现场设置的地炉子内进行，地炉子内布置电阻丝用电加热，地炉子内的温度用控制箱上的温度数字显示仪自动进行控制，以便满足组装的使用温度。

加热温度

项目

阴极炭块温度

钢棒温度

钢棒糊温度

加热温度

80～110℃

85～115℃

90～110℃

最佳温度

100℃

100℃

100℃

（2）为保证阴极炭块组安装质量，安装前应用压缩空气将槽底砌体表面吹扫干净，并按予先划好的炭块安装线进行安装，用钢丝绳吊运炭块时，所压部位必须用∠30角钢予以保护，以防损伤炭块。

待炭块组安装后，在其上面铺一层纸板予以保护。

5、冬雨季施工措施

（1）冬季施工时，当气温低于+5℃应在有采暖措施的厂房内进行，这时应将车间所有门窗关严，并在门窗上挂草袋，扎糊时在电解槽四周放四个焦炭火炉。

（2）调制灰浆时，为了保证泥浆和浇注料在施工时的温度分别不低于+5℃

和+10℃，调制泥浆或浇注料的水要加热至+80℃。

（3）堆放在露天场地的耐火材料，应用帆布或临时棚顶遮盖雨雪，如遇雨雪

天气，材料运输过程中也应遮盖帆布。

（3）扎糊前用于装炭糊的保温箱应放入地炉内进行加热；扎糊时，捣锤也应放入焦炭火炉中进行加热。

七、工程质量管理和保证措施

1、根据工序的程序和合同要求，内衬材料按ISO90019001检查，工艺按沈阳铝镁设计院提供的筑炉规范检查，设置如下质量控制点：

（1）槽底砌体：

错缝合理、砖缝宽度、每层平整度、缝间灰浆饱满度符合筑炉规范。

（2）阴极炭块组：

方钢平整、无锈光亮、组合位置正确、炭块检查无缺损、组合后压降合格。

（3）炭块安装：

位置正确、方钢与窗口距离、方钢与槽壳绝缘、炭块高差匹配。

（4）扎糊：

密实度、层数、捣打料温度、风压符合筑炉要求，立缝和周边缝同时进行。

铝电解槽的砖缝允许厚度

项次

项目

砖缝允许厚度（mm）

1

底：

1）绝热板

1

2）保温砖

1

3）粘土砖

2

2

墙：

1）粘土砖

2

2）侧部炭块

1.5

3

侧部炭块与粘土砖接触面1）水平缝

3

2）垂直缝

4

铝电解槽砌体的允许误差

项次

项目

允许误差（mm）

1

表面平整度

槽底砌体

5

2

表面平整度

侧炭下部砌体

3

3

垂直度

侧墙

3

4

标高

炭块组顶面

±5

2、电解槽筑炉为单位工程，48台电解槽为48个分部工程；每个分部工程分为三个分项工程，即槽底砌筑，侧部砌筑,扎立缝和周边缝糊。

3、根据工序质量管理点，成立QC小组，分别解决本工序的质量问题，以各自的工作质量，保证工序质量，实行全过程的予控，以保证整个工程质量。

4、建立建全质量保证体系，深化全面质量管理，以创全优工程为目标，以全面质量管理为方法，以经济责任制为考核手段，把各项工作都纳入全面质量管理轨道，使全面质量管理成为企业管理的中心环节。

5、牢固树立用户第一，质量第一，下道工序就是用户的思想，一切为用户服务，为下道工序服务，以质量求发展，严格按照国家规范，质量标准进行施工，坚定不移地贯彻执行“百年大计，质量第一”的方针。

质量通病，薄弱环节，做到事先有分析、有对策、予防为主，自检点合格率不达到90％不交专检，确保一次成优率达到95％以上。

6、严格实行自检、互检、专检和甲方确认的检查验收制度，自检和专检相结合，做到当班施工，当班甲方检查验收。

7、严格按照施工程序和施工要领，严格进行施工，贯彻谁施工谁负责的岗位负责制，质量好坏直接与班组，个人的经济责任挂钩，并纳入劳动竞赛作为质量评比的依据。

8、严格按质量标准对耐火材料进行验收，无质量证书材料一律不准使用。

9、我单位是国家一级计量单位，所有仪器，质量均实行定期检查，以确保精度。

10、甲方检查人员有权实施质量否决权。

八、耐火材料的管理及供料方法

1、耐火材料的管理，是筑炉施工中一项十分重要的工作。

直接关系到电解槽的进度和质量，因此，加强耐火材料管理，对保证电解槽施工的顺利施工，有重要的意义。

2、耐火材料应按施工顺序分类堆放整齐，材料堆放处应留出人行道和铲车运输通道，材料员应严格办理发料，退料手续，并正确掌握库存数据。

3、耐火材料在仓库内装至木托盘上，用铲车运至各电解槽附近；而炭块则用铲车装上汽车，运至组装现场，然后用吊车卸下。

4、耐火材料仓库应防雨、防潮，并保证不被子雨、水浸蚀。

九、劳动组织计划

1、劳动力动态布置图是以本工程施工进行网络计划图为编制，并综合考虑了我公司的综合施工能力。

2、专业工种作业时，劳动力由现场项目部平衡，需要时进场，完工后退场，专业人员可考虑兼职。

3、根据网络计划安排，各个施工阶段均处于高度紧张状态，施工现场项目部应注意协调，合理用工。

4、劳动力计划

序号

工种

人数

1

筑炉工

28

2

材料工

1

3

木工

1

4

钳工

1

5

焊工

1

6

电工

1

7

架工

2

8

机运工

1

9

普工

20

10

铲车司机

1

11

管理人员

2

12

合计

50

5、劳动力动态图

29人

10/9————————25/11

25人

20/8—————10/9

10

26/11—30/11

5人

10/8——19/8

时间（天）

劳动力动态图

十、施工机械、工具计划

1、施工机械

序号

机械名称

规格

单位

数量

备注

1

灰浆搅拌机

0.2㎡

台

1

搅灰浆

2

强制搅拌机

0.25㎡

台

1

搅浇注料

3

切砖机

Φ400mm

台

1

加工砖

4

混捏锅

台

2

搅炭糊

5

风动捣固机

Y19A

台

10

扎糊

6

交流电焊机

Bx9-300

台

1

焊捣锤

7

插入式振动器

ZN50-1.1

台

2

8

手电锯

台

1

9

铲车

3t

台

1

2、主要工具

序号

名称

规格

单位

数量

备注

1

保温箱

个

5

2

地炉盖

个

3

3

压力表

个

2

4

分气包

个

2

5

高压风管

6寸

根

10

1.5MPa

6