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1、电解槽内衬施工技术方案1.1 工程概况300KA预焙阳极电解槽,每台槽壳内膛尺寸为:1468040601464设计电流强度300KA,阳极碳块组数20组,阴极碳块组数25组,侧部碳块采用氮化硅结合碳化硅,槽衬设计理念是底部保温侧部散热。一、内衬结构由槽底面依次为:10mm厚石棉板,60mm硅酸板铺设层,两层隔热耐火砖干砌层厚度为132mm,(沿槽长侧顺斜坡加砌两层边框隔热耐火砖,厚度132mm,宽度346mm,顺斜坡自然错台),干式防渗料铺平夯实厚度为180mm(分两次成型),然后安装阴极碳块组25组,侧部沿防渗料层至上贴345mm高,60mm 厚硅酸钙板一层,10mm 厚石棉板一层,两阴极碳
2、块组钢棒之间两层隔热耐火砖湿砌宽度为179mm高度为132mm,阴极碳块组侧部浇注轻质耐火浇注料高度为345mm,待强度达到后砌一层粘土质耐火砖厚度为65mm,宽度为短侧为230mm,长侧为115mm,然后在其上湿砌侧部碳块高度为600mm,厚度为90mm,最后进行底糊扎固。1.2 施工工序及工艺要求一、阴级碳块组的制作1、阴极钢棒的检查调直,用500吨油顶及特殊卡具使其纵向弯曲误差不大于长度的1。阴极钢棒除锈,采用酸洗的方法(酸洗、中和、钝化)或砂洗使其表面露出银灰色金属光泽。2、组装阴极碳块组前,应对粗缝糊,碳块及阴极钢棒进行加热。组装阴极碳块组宜采用粒度小于2mm的粗缝糊。先将粗缝糊破碎
3、至50mm以下粒度的糊块,装入400L的混捏锅内,每次装入量为200-260kg 。阴极钢棒两侧的糊缝,应分六层捣打,每层厚度为30mm. 3、阴极棒两侧的糊缝,则使用506-9mm的扁形锤头,锤头每次移动20mm,应注意接头处和端头挡板处的捣打质量,不能有漏捣现象。捣打粗缝糊采用FR-25风动捣固机(日本产),作业点的风压不低于0.5MPA,捣固时应特别注意接缝处的捣打质量,各捣固手接头处均要相互搭接100mm以上。4、碳块组组装完后,应对其作如下的检查和修整,阴极钢棒中心线与碳块槽中心线应一致,碳素糊和阴极钢棒的表面不得高于碳块表面,个别高的部位应用手锤压平或用砂轮磨平,钢碳电压降要逐个测
4、量,通电2000A,电压降应小于350MV,电压降用粉笔写在表面统一规定的地方,便于安装时挑选。合格的碳块组经编号(安装时相邻两组的压降值要控制在彼此相差10%以内)利用碳块翻转机使其工作面朝上后,即可运往电解车间进行安装。二、槽底砌体的砌筑1、砌筑前,根据槽壳底板的平整度,确定槽底砌筑的基准点,并用水准仪将其均匀投设10点在槽侧板上。然后,以此画出各砌筑层和水平控制线。 2、砌筑时,沿砌筑层线用卡具将画好横向层列线的挂线板,固定在槽壳侧板上,借助挂线锤在两侧挂线板拉线。3、砌筑应从槽底中心向两端进行,缝隙均不大于2mm。石棉板、硅酸钙板均为干铺,根据槽底变形情况,允许局部加工硅酸钙板,但加工
5、厚度不得大于10mm,缝内填充氧化铝粉;两层隔热耐火砖为干砌,(沿槽长侧再干砌两层边框,宽为346mm)缝内填充氧化铝粉,各层隔热制品之间均铺以氧化铝粉。这不仅在施工中起到找平砌筑层,确保槽底表面水平的作用,而且在生产中还能防止电解质向下渗透。槽底砌体总高度误差控制在3mm以内。四、阴极碳块组的安装合格的阴极碳块组,运送到电解车间进行安装,运至现场的碳块组,其下面要垫以方木,堆放整齐,并根据碳块组的电阻率和外形确定其安装位置。将外形较差和电阻较大的碳块组安装在槽的两端,而外形较好和电阻率小的碳块组则安装在槽的中部,相邻两组的压降值控制在彼此相差10%以内。五、侧部砌体的砌筑1、两碳块组钢棒中间
6、砌两层隔热耐火砖高度为132mm,宽度为179mm,长度为230mm,采用湿砌,砖缝不大于3mm,灰浆饱满率达95%以上,浇注前应作防水处理。(包括阴极碳块端面)。2、浇注前在阴极碳块组间缝及碳块组上表面支设定型模板,并应严格控制浇注料的加水量(根据材料使用说明),用插入式振动棒合理布振,振至表面泛浆为止。浇注体应符合下列要求:(1)浇注体全高倾斜不大于4mm。(2)表面平整度为2mm。 (3)用草袋覆盖浇注体养生时间不低于24小时。3、砌筑粘土质耐火砖一层湿砌,砖缝不大于3mm,灰浆饱满率达95%以上。为砌筑侧部碳化硅砌块做好准备。六、侧部碳化硅砌筑1、侧部碳块的砌筑,有干砌和湿砌两种砌法。
7、2、碳化硅砌块为湿砌采用特种泥浆。砌筑前,按外形挑选,对相邻碳块间的接触面要达到表面平整,相邻面垂直。砌筑时,从角部碳块开始,合门加条应在角部两侧的第三块为宜,合门加条尺寸应大于原碳块的1/2。当碳块为干砌时,立缝为0.5mm,湿砌时立缝应小于1.5mm。平缝小于3mm,错台0-5mm。七、粗缝糊的捣打粗缝糊捣打前,应作好以下几项工作:1、清扫和加热槽体用钢丝刷将砌体表面的泥浆等杂物除掉,再使用高压风、吸尘器对槽内进行清扫,垂直缝采用电加热,每条缝内放入一片加热片,并与配电盘接通。同时把锤头等需要加热的用具搁在槽内,盖上保温帆布。2、制备粗缝糊粗缝糊按技术要求条件进行试验,以确定其压缩比。该比
8、值一般为40-45%(1.6:1)。在捣打前3小时,将破碎至100mm以下粒度的糊块装入2000L混捏锅内(每次加入量为1500kg )、按图所示的加热曲线进行加热和搅拌。约2.5小时糊温达到90-110时,即可出锅倒入糊箱内,用汽车运至电解车间装进保温箱中备用。3、喷涂煤焦油层与粗缝糊接触的碳块表面和砌体表面加热好后,用喷壶均匀的喷涂一层,热煤焦油,其厚度约0.5mm。垂直捣打分八层进行:第1层为一次捣打完,即铺120mm糊,捣打成60mm厚的糊层,第2层至第7层,每层分两次铺糊捣打,即每次铺糊60mm捣打30mm厚的糊层,第8层为多次铺糊,边加糊边捣打,为了防止打破碳块的棱角,自第7层起采
9、用铝制导轨捣打,第8层捣打至与碳块表面齐平时,将条形锤头换为平板锤头捣打成光滑的“缝帽”(即较碳块高4-5mm)。捣打粗缝糊采用FR-32风动捣固机(日本产)其作业点的风压保持不低于0.6NP,捣打时,应严格控制每层铺糊的厚度,并用样板刮平、检查。捣固机锤头每次移动的距离为第1层和第2层20mm/次,其他各层10mm/次,捣固时应特别注意各接缝处的捣打质量。各捣固手接头处的糊层,均要相互搭接100mm以上。周围缝可分为七层,该缝使用的糊量较多,为了确保工程质量,宜采取以槽纵向中心线为界,分向左右两段进行捣打的方法。捣打时先用板式锤头压平,再用方形锤头捣实,最后用带爪钉的锤头将糊层面打毛。每层铺糊前,应用喷灯将糊层表面加热烘烤。左右两段糊层的接缝应呈45斜坡,伸腿高度为400mm。周围缝分层示意图。层数一层二层三层四层五层六层七层捣固厚度(mm)50505060605555