200KA預焙鋁電解槽內襯大修技術標準 200KA預焙鋁電解槽內襯大修技術標準一、 范圍1. 本方案規定了200KA預焙鋁電解槽內襯大修技術實施方案。2. 本方案適用于中鋁青海分公司第三電解廠五、六車間200KA 預焙鋁電解槽。3. 電解槽內襯施工時必須保證不受風、雨、雪等的影響，并且環境溫度不低于+5及所有材料在0以上，方可進行施工。4. 本方案如有與設計圖紙相抵之處，以設計圖紙為準。如對原設計圖紙做出改動，應出圖紙及變更通知，并申請有關技術部門批準后，方可施工。二、 槽殼檢查1. 本內襯施工一律采用新制作的船型槽殼。其槽殼內襯尺寸應為1085010mm403010mm13045mm;2. 電解槽內襯砌筑應在槽殼安裝完畢，經檢查合格后方可進行施工。3. 船型槽殼焊接后各部位焊接強度不低于設計強度的85%90%。4. 焊縫不準有裂紋、條狀夾渣、連續性氣孔等缺陷（三級焊縫以上標準），所有焊縫必須焊透，不準有假焊。其它焊接技術可根據焊接手冊進行，焊接時環境溫度應在+5以上。三、 砌筑前的準備工作1. 在確認符合大修施工條件后，方可進行內襯砌筑工序。2. 電解槽槽殼內必須清掃干凈，不準有其它殘留物品。3. 砌筑前需放出槽底和槽壁的縱、橫中心線，并在槽壁上標出砌筑各層的高度控制線。4. 準備好砌筑需用的各種機具和材料。四、 槽底內襯砌筑1. 鋪設石棉板 底板凸凹不平的地方用氧化鋁找平后再進行鋪設。 石棉板之間的連接縫應小于3mm，鋪設后的所有的縫隙用氧化鋁填實。2鋪設硅酸鈣板 按預先放好的基準線，從槽中心向兩端同時進行砌筑。 槽殼兩長側斜坡面應按實際尺寸砌筑加工硅酸鈣板，兩短側靠槽殼立砌一層硅酸鈣板。 硅酸鈣板要求干砌 ，鋪設平直，錯縫砌筑，硅酸鈣板的接縫小于2mm，所有縫隙間用氧化鋁縫填滿。 加工硅酸鈣板時，必須用刀鋸按實際尺寸進行切割; 根據槽底精度允許局部加工硅酸鈣板，但加工厚度不大于5mm。 硅酸鈣板的規格及理化指標如表1。 表1 硅酸鈣板規格及理化指標規格mm常溫導熱系數J/m . h . 使用溫度耐壓強度MPa抗折強度MPa容重kg/m3600300654.18103（0.0350.001）10500.70.3200-2503 砌槽底及槽底四周輕質保溫磚(1) 輕質保溫磚的規格及理化指標如表2。 表2 輕質保溫磚規格及理化指標牌號規格mm體積密度g/cm3常溫耐壓MPa重燒收縮率耐火度導熱系數J/m . h . QN-0.5B230113650.550.61.016504.1810310.860.2103t，t：實際溫度 第一層保溫磚在硅酸鈣板上進行砌筑,第二層保溫磚與第一層保溫磚應錯縫砌筑；槽底四周第二、三、四層保溫磚與相應下一層保溫磚應錯縫砌筑。 所有的砌筑磚縫小于2mm，并用氧化鋁粉填滿，不準有空隙。保溫磚加工應用刀鋸或切磚機進行切割。4干式防滲料的施工（分兩層進行施工）(1) 干式防滲料理化指標如表3。 表3 干式防滲料理化指標牌號松裝容重 （g/cm3）振實容重g/cm3反應重量%燒結情況耐火度導熱系數w/m.BF1.502.001.00不燒結不收縮16700.265（2）施工方法：第一層：按厚度170 mm 鋪設干式防滲料；用木耙將鋪設的干式防滲料鋪設均勻，基本平整，再用木板或鋁合金板按厚度160精確刮平，刮平精度為5mm；刮平的干式防滲料不準施工人員在其上面走動；用塑料膜將刮平的干式防滲料全部覆蓋，塑料膜連接處應重疊20mm；在鋪設的塑料膜上鋪上一層木質三合板，三合板連接處應重疊20mm，鋪完的三合板上施工人員應輕步走動，不能跑動；用干式防滲料專用振動器在三合板表面振動，由四周環繞向內進行振動推進，其振動前后的壓縮比應不小于85。第二層干式防滲料施工：拆除三合板及塑料膜，在夯實防滲料上再次鋪設128mm 厚的防滲料；其余的施工步驟同第一層； 測量槽底9個點，槽底砌體到槽沿板上沿的高度為92020mm。五、陰極炭塊的安裝1.將砌筑檢查合格的槽底清掃干凈，并按規定尺寸（3250mm8750mm）放好基準線，然后由槽一端開始向另一端進行安裝。2.安裝前，先把炭塊組兩端鋼棒裝上棒孔擋板（每組4塊），然后進行安裝作業。3.棒孔擋板無論是使用新的或用舊的，都必須進行嚴格檢查，不準用有扭曲或卷邊的棒孔擋板。4.在安裝炭塊時，首先要檢查吊具及鋼絲繩是否安全可靠，炭塊組起吊中，操作人員和指揮人員均不準在起吊炭塊的下方，只準起重工一人指揮，其它操作人員不準介入。5.調整炭塊組時，嚴禁損傷炭塊和棒孔擋板，使棒孔擋板與槽殼靠嚴。6.安裝時鋼棒應位于棒孔中央，陰極鋼棒中心與槽殼棒孔中心偏差為3mm；相領炭塊間距為402mm，炭塊就位時，用縫寬樣板進行控制（炭塊兩端二點）；陰極鋼棒與擋板之間的縫隙用水玻璃石棉膩子在內外嚴實封閉。7.棒孔膩塞后，炭塊組不準移動，如在施工時不慎移動，必須重新封閉。8.陰極鋼棒下部與耐火磚之間的縫隙，用調好的組合粉塞嚴實。六、輕質澆注料的施工 1.緊靠槽殼四周放置10mm厚石棉板和一層硅酸鈣板，其高度為305mm。 2.在槽殼長側兩陰極炭塊鋼棒間濕砌兩層輕質保溫磚，寬度為179mm，錯縫砌筑；兩端頭的陰極炭塊外側砌筑兩層114mm寬的輕質保溫磚；臥縫小于3mm，立縫小于2mm，灰漿飽滿；砌體與陰極炭塊的距離為90mm。 3.輕質澆注料施工前，應事先在陰極炭塊縫隙間支設好擋板。 4.輕質澆注料施工： 用JW250型強制攪拌機進行攪拌，攪拌必須均勻，其加水量應控制在2225%之間；攪拌好澆注料應在30分鐘內施工完，否則不得再用。 將攪拌好的澆注料送到槽四周內粗略找平，用高頻震動棒進行振搗，直到出浮漿為止。 用抹子找平澆注料的表面，施工后澆注體高度為240mm，水平精度為3mm。 澆注體養生不得少于16小時，養生結束后拆除擋板。5.輕質澆注料的理化指標表4 表4 輕質澆注料的理化指標項 目單 位指 標AL2O3含量74容重g/cm32.45耐壓強度110MPa24.51400MPa35.6抗折強度110MPa81400MPa7線變化率110-14001.0導熱系數400w/m . k0. 63（1000，0.77）七、四周耐火磚砌筑（二層濕砌）1.第一層耐火磚與陰極碳塊的距離為90mm。 2.耐火磚應緊靠槽殼，縱向砌筑，臥縫小于3mm，立縫小于2mm，灰漿飽滿，全長水平精度2mm。 表5 粘土質耐火磚規格及理化指標（GB4416-84）項 目指 標RN-40RN-36AL2O3，不小于4036耐火度，173016900.2MPa荷重軟化開始溫度，13501300重燒線變化， 13502h0.10.10.30.5顯氣孔率，不大于2426常溫耐壓強度，MPa不小于2520 表6 粘土質耐火磚尺寸偏差及外觀檢查（GB4416-84）項 目單位指標尺寸允許偏差尺寸100mmmm1.5尺寸100mm2扭曲：長度250mm1.5 長度251-400mm2 長度400mm3缺角： 深度不大于5缺棱： 深度不大于5溶洞： 直徑不大于5渣蝕： 厚度不小于在制品的一個面上允許有裂紋： 寬度0.25不限制 寬度0.26-0.5，長度不大于15 寬度0.5不準有八、砌筑側部炭塊: (緊靠槽殼干砌側部炭塊)1.側部炭塊的規格及理化指標如表7、8；側部炭塊的外觀檢查要求與陰極炭塊的相同。2.砌筑前將槽殼上污垢和周圍磚表面上的泥漿清理干凈；準備砌筑的側部炭塊要事先磨好。3.側部炭塊的砌筑為干砌，必須從角部開始作業，立縫小于0.5mm，臥縫小于3mm，相領側部炭塊錯臺（高度）之差不大于5mm。4.側部炭塊加條在兩大面第一塊中進行，加工條寬度不小于180mm，側部炭塊的調整應由兩端的角部側塊往中間進行。5.角部炭塊與槽殼間的背縫用粒度小于5mm的耐火顆粒填充并用撬棍搗實。6.砌筑與調整側部炭塊，應使用木錘或膠錘和撬棍調整，嚴禁使用鐵錘敲打，以防損傷炭塊。7.側部炭塊立縫和背縫用石膏漿灌滿；若背縫超過30mm時，石膏漿中可加入粒度小于5mm的耐火顆粒混合灌入。石膏漿配制應用3542的溫水調制，其配比為：石膏：水=4：6（重量比），石膏初凝不早于3分鐘，終凝不晚于30分鐘。 表7 側部炭塊的規格長mm寬mm高（厚）mm52053655705 表8 側部炭塊的理化指標（GB88744-88）牌號灰分耐壓強度MPa體積密度g/cm3真密度g/cm3BSL-C不大于不小于8301.541.90九、冷扎固工藝1.冷搗糊的加熱攪拌 冷搗糊的理化指標如表9。 表9 冷搗糊的理化指標牌 號灰 分電阻率.m揮發分耐壓強度MPa體積密度g/cm3真密度g/cm3不大于不小于PTLD-187512201.451.84 人工將袋裝冷搗糊料裝入特制的糊料托盤中，用天車吊放入預熱爐內進行加熱。 糊料入爐后，每隔30分鐘送電加熱10分鐘，共四次，然后斷電保溫12小時，再每隔30分鐘送電加熱10分鐘，共三次。糊料的預熱溫度為4060。 將預熱好的糊料從爐內吊出，并用叉車送至混捏鍋下的軌道小車上；啟動排煙通風機，將糊料加入混捏鍋內。 糊料入鍋后送低溫檔加熱，并進行攪拌，共三次，每次攪拌35分鐘，糊料達4060時，停止攪拌加熱，待出鍋。 糊料出鍋前，對糊料箱進行預熱，預熱溫度為4060，且每次出料均需預熱。 冷搗糊加熱攪拌達到要求后，啟動混捏鍋升降裝置，將糊料到入糊料箱中，采取保溫措施后，用叉車送至施工現場。 出糊結束后，應將混捏鍋恢復原位，停排煙通風機，并把混捏鍋內及工作現場清掃干凈。十、扎固方法：1.立縫分八層、周圍縫分七層行扎固；先扎固立縫二層，立縫與周圍縫交替扎固進行。2.扎固鋪糊量及每層次厚度見表10 表10 扎固鋪糊量及每層次厚度層次一二三四五六七八鋪糊高度mm93969396939693969396939693969396周圍縫搗固厚度mm/7575757580/5093/5593/55立縫搗固厚度mm60606060605050503.用電加熱片進行加熱，使槽溫控制在40-60。4.陰極炭塊加熱前應將槽內清理干凈，然后把電加熱片（3350mm500mm）裝入各炭塊立縫中及兩側（每槽用17組加熱片），并按分組把線路接入專用配電盤進行加熱作業。5.連續加熱時間為1012小時，如因故停電，視其情況延長加熱時間，加熱片拆除后，用數字式測溫計進行側溫。6.測量陰極炭塊加熱溫度，按炭塊的排列順序對第一、第九、第十六陰極炭塊進行測量。每塊測其三點（炭塊中間和兩端100mm處）將實測的數據填入記錄卡片，陰極炭塊加熱溫度為4060。7.在測溫達到要求后，進行吹風清掃作業。8.操作人員和檢查人員，進入槽內，鞋底必須保持清潔無灰塵，非工作人員嚴禁進入槽內。9.扎固時用日產FR-32型搗固機（12臺），移動式空壓機（21m3/分）1臺。風流管氣包風壓不低于0.6MPa，扎糊壓縮比不低于1.60：1。10.扎固區域的劃分：將陰極炭塊十七條立縫和兩小頭，分為十二個專責扎固區。11.在陰極炭塊立縫和周圍縫之間按定量加入糊后，即可開始扎固作業。扎固次數不少于3個往復，搗固錘行程每次移動10mm左右；周圍縫的搗固區接合處相互延伸扎固200 mm左右，扎后每層表面無麻面。周圍縫與立縫交替進行扎固時，立縫與周圍縫相接合處扎成楔型。立縫使用立縫錘進行扎固； 周圍縫14層先用方錘進行扎固，再用平錘進行扎固及修整；扎固過程中，為使層與層的上下銜接牢固，每層扎完后用爪型錘再把每層表面打成麻面。扎固鋪糊量及分層見表10 。13.扎固炭帽（第8層）要在特制操作樣板內進行，以防打壞炭塊。炭帽應高于陰極炭塊上表面，但不得高出5mm，寬度為40mm，鏟去炭帽兩側的毛邊并用手錘壓光，使之表面平整、光滑、無麻點。14.從周圍縫第5層開始扎斜坡，扎糊斜坡高于陰極炭塊表面200220mm，坡度為135度，斜坡上下各平扎80mm，底糊應蓋壓陰極炭塊上表面。15.在扎固作業全部過程中，要接受施工質量檢查人員的檢查，如有不妥之處立即更正或返工，否則停止施工，經檢查合格后把扎固各部位的情況填入記錄。16.扎固完畢后，應對槽內進行清掃，并清理工作現場；把所有的筑爐機具和設備等均運回筑爐廠房指定地點。十一、陰極小母線切割與焊接1.切割陰極小母線 陰極鋼棒的切割：為了干刨爐方便，在刨除周圍耐火磚后，把陰極鋼棒（距槽殼100150mm）割斷，當刨爐完畢再從槽殼外面切割小母線。 在切割小母線前，先搭上絕緣的施工工作臺，然后把小母線與陰極鋼棒處，用壓縮空氣吹凈，再進行施工。 切割用乙炔發生器和氧氣及金屬機具、鋼絲繩等。 小母線切割：為方便小母線焊接，切割小母線鋼板分兩次進行，先切陰極鋼棒側，從上往下（共19片小母線鋼板）全部割通；為防止爆炸焊片過熱，不連續切割爆炸焊片側的小母線鋼板，待冷卻后再行切割修平。2.焊接小母線鋼板 陰極小母線連接用6mm厚的鋼板，其規格如表11。表11 陰極小母線鋼板規格序號1234567規格mm919087.590849080.590779073.5907090序號891011121314規格mm66.590639059.590569052.590499045.990 鋼板剪切時需要長、寬方向尺寸不超過上表格給定值1mm，陰極爆炸片的連接鋼板在割除時應將爆炸片鋼質面清除干凈，爆炸片鋼質面損壞不得超過原有爆炸片鋼質面的1/4，否則應重新更換爆炸片。 連接片的焊接.陰極鋼棒與小母線剩余5片鋼板對位，如圖4。要求平直，下口留有2mm的焊縫，依次往上堆焊；為防止爆炸焊片過熱，可以間斷冷卻再焊，分數次把待焊部分焊完，不準在焊肉內有雜質。.從619片是用新鋼板兩端焊接，兩端焊接不少于兩次，不準有夾渣、裂紋、氣孔等缺陷，依次焊完19片為止。.。陰極鋼棒與爆炸焊片對位后，用第一片鋼板（62890）點焊定位，依次（119片）自上而下焊接。.焊陰極小母線鋼板時，爆炸焊片溫度不準超過400（412414鋁、鋼脫落），必要時可采取水或風冷卻。十二、槽沿板的焊接1.槽沿板應采用A3材質的鋼板剪切成（600700mm）120mm10mm的鋼板條。2.鋼板條應緊靠槽殼進行焊接，焊接為滿焊，每條鋼板上應加固3塊壓條，其尺寸如圖1： 鋼板條 27 10 120 壓條 圖13.槽殼四個角部應采用R=400mm的扇段鋼板進行滿焊，扇寬為120mm,厚為10mm,在扇段鋼板上加固5塊壓條，其尺寸如圖6。4.鋼板條與鋼板條（扇段鋼板）之間應留有10mm的膨脹縫。5.以上所有焊接為三級焊縫，不準有夾雜、斷焊及裂紋。十三、陰極軟母線的修復當在B側第1、2、17、18組陰極軟母線損壞超過3片（含3片）時，應將該束軟帶全部鏟除，并重新補焊一束新軟帶。其余各組軟帶損壞超過5片（含5片）時，應按上述方法重新補焊一束新軟帶。13陰極炭塊組的制作1.鋼棒糊的破碎和加熱 按“除塵器對輥式破碎機斗提機鄂式破碎機”的順序，依次啟動各設備，對鋼棒糊進行破碎混合。 將大塊鋼棒糊先用小風鎬破為小塊，然后從鄂式破碎機加料口加入，通過斗提到對輥式破碎機，使破碎后粒度達到58mm，并用天車將破碎好的料運至混捏鍋頂部加料平臺。 糊料在未加入400m3混捏鍋之前，應檢查混捏鍋內部是否清理干凈，要檢查線路與儀表，進行空運轉，確認檢查無誤方可投料進行糊料加熱。 從加料平臺向混捏鍋內加入糊料，送低溫檔加熱1小時。 糊料加熱1小時后送高溫檔進行加熱，在糊料溫度達到60時開始攪拌，每隔30分鐘攪拌一次，每次攪拌35分鐘。 糊料加熱至90時，每隔15分鐘攪拌一次，每次攪拌35分鐘，當糊料溫度達到10010時，停止攪拌加熱，待出鍋。 破碎系統停車時應遵循“先啟動后停車”或“后啟動先停車”的原則。 每臺槽的糊料用量：每臺槽用糊量為11601200Kg（每個炭塊組用糊量為72.575 Kg）。 鋼棒糊的理化指標如表12。 對糊料的管理，必須保持清潔無雜質，防止油、水的侵入，否則不能使用。 表12 組裝用鋼棒糊的理化指標 （YS65-93）牌號灰分電阻率.m揮發分耐壓強度MPa體積密度真密度g/cm3g/cm3不大于不小于BSG11473913251.441.872.陰極鋼棒的砂洗 對陰極鋼棒的要求.組裝用陰極鋼棒的材質和規格如表2。.陰極鋼棒的彎曲不得超過總長度的0.1。.陰極鋼棒砂洗后，其表面應露出銀灰色金屬光澤。.陰極鋼棒砂洗后，其表面不得有灰塵油面。 表13 陰極鋼棒的材質和規格材質長 mm寬mm高 mm圓角半徑 mmA2或A3198521802652R=133 對鋼砂或鋼絲段的要求.鋼砂：0.5mm為25，1mm為50，1.5mm為25。.鋼絲段：1mm，長為1.5mm（鋼砂為65，鋼絲段為35）。.陰極鋼棒砂洗的速度為1.5m/min。3.對陰極炭塊的要求 陰極炭塊的規格和理化指標如表14、15。 表14 陰極炭塊的規格長 mm寬 mm高（厚） mm燕尾槽深 mm燕尾槽寬 mm32505515245022003903 表15 陰極炭塊的理化指標（GB8744-88）牌號灰分電阻率.m電解膨脹率耐壓強度MPa體積密度g/cm3真密度g/cm3不大于不小于BSL-17421.2301.561.90BSL-28451.4301.541.87 陰極炭塊的外觀與打音.裂紋：不允許有跨裂紋，工作面裂紋長度不大于60mm，寬度小于0.5mm不限制。非工作面裂紋，允許有長度不大于100mm，寬度不大于0.5mm的裂紋。.陰極炭塊不準有掉渣和燒損及油污，受潮等現象。.六個面均允許加工，但內部不得有中空現象和夾雜物。.掉棱缺角：在工作面上三個尺寸之和不大于100mm，不多于兩處，其他各面三個尺寸之和不大于180mm，不多于兩處。.打音：用1.5磅手錘輕打炭塊三個大面和兩端頭（在同一部位上敲打）全部應發出均勻的清音。否則，應按特殊檢查處理。4.陰極炭塊和陰極鋼棒的加熱及測溫 除銹后的陰極鋼棒和陰極炭塊應在預熱爐內進行加熱。 陰極炭塊與陰極鋼棒加熱溫度為90110。 對陰極鋼棒測溫的要求：在陰極鋼棒的兩端750mm處為第一測溫點和第三測溫點，陰極鋼棒中心點為第二測溫點，對各點要測其陰極鋼棒的上部和側部中心位置各一處的溫度，并做各點實測記錄。 對陰極炭塊測溫的要求：在每組陰極炭塊上（燕尾槽面上）測兩個燕尾槽的底面與兩側上面，各測相同部位的三個點，并做各點實測記錄。5.陰極炭塊和陰極鋼棒的扎固組裝 陰極炭塊的就位與吹風檢查.將陰極炭塊用天車吊至扎固組裝臺上并安放好，隨后迅速用壓縮空氣，把陰極炭塊兩個燕尾