电解槽大修工法修.docx

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电解槽大修工法修

标准

SY预焙阳极电解槽大修施工法

一、序言

针对电解铝的产能剩余和国家对环保生产的要求，近几年国内新建电解铝项目较少，主要以电解槽大修为主。

经过几年的焙烧生产后，电解槽内衬筑炉构造会发生较大的变化。

比如，阴极炭块出现大面积损坏；扎固的四周糊出现起皮零落；侧部炭块损坏比较严；电解槽槽壳长侧在受热后的变形等；以上原由都会致使电解槽不可以正常生产及发生漏槽。

所以，一定要对电解槽进行大修，保证铝电解槽的正常生产和运转。

当前电解槽大修的重点技术是解决电解槽槽壳的大修和内衬筑炉的大修，槽壳大修质量的利害直接决定了内衬筑炉的施工质量，内衬筑炉的施工质量又决定了电解槽后续启动生产的使用寿命，尽可能的提高电解槽的使用寿命，能够降低电解槽的大修次数和数目，提高电解槽的产能，减少资料的耗费，提高公司的经济效益。

二工法特色

电解槽的大修都是在正常生产的车间施工，即一边生产，

一边施工，所以在施工中存在好多复杂的状况。

本工法主要

是应用于电解槽槽壳进行校订及修复；内衬拆掉从头筑炉，

阳极均衡母线及阴极爆炸片带电焊接及修复等重点工序。

槽

壳的修复在电解场房外进行，在经历不一样期间的受热变形，

槽壳长侧出现严重的变形，发生漏槽时，侧壁出现烧损及漏

洞，依据槽壳的不一样破坏程度，对槽壳进行校订和补焊，校

文案

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正槽壳主假如对长侧和摇篮架、槽底板和槽底工字钢进行加

固。

本工法内衬拆掉采纳机械和人工配合，能够加速施工工

期，降低工程成本，提高工作效率。

三、合用范围

本工法合用于SY300KA、SY400KA及各样大修预焙阳极电解槽的大修工程。

四、工艺原理

经过大修后的电解槽，在后期的使用中，经过对校订后槽壳的质量进行追踪及检查，控制好槽壳的热变形；经过控制大修后槽壳的热变形来控制好内衬筑炉的施工质量；经过槽底、槽周丈量放线，保证槽壳内衬砌筑的内在几何尺寸；经过阴极炭块组压降的丈量和阴极炭块组的编排次序，保证电流均匀散布，降低生产过程中的电压效应和电流消耗；在扎固四周缝中采纳多使用爪型锤，减少使用板锤的要求，达到糊料的密实度、层与层之间的密切联合及导电性能，提高铝电解槽的使用年限及寿命。

使各道工序之间形成稳固的流水作业，除去在施工生产过程中的不稳固要素，有效的保证每个分项的施工质量。

五、工艺流程及操作重点

5.1、施工工艺流程图

施工准备上部大梁拆掉吊装刨炉

槽壳校订及改换内衬筑炉

上部大梁安装

文案

上部大梁检修

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5.2上部大梁拆掉及吊装

上部大梁构造拆掉应在刨炉以行进行，主要拆掉部位有电

气线路拆掉，气动管路拆掉，阳极母线套接面拆掉及支撑，烟管的拆

除及支撑，门型立柱底座及销轴拆掉，上部大梁积料、积灰的清理等。

电气线路拆掉。

与生产及维修人员进行联系，将大修槽

的槽控箱及供电回路的电源所有封闭，对连结槽体上部构造的线路，

应从各控制箱、电源箱中折除。

并将端子标号、线号记录清楚，进行

编号并记录在册，编完号后依据次序包扎保护以备从头恢复接线。

连

线拆卸后，将电缆沿电线管内抽出，盘好放于槽体的小平台上，电缆

头应用塑料带包扎好，防备线号零落，导线损害。

气动管路拆掉。

将大修槽的风压阀门封闭，从槽体上部

构造的软连结接头部位拆卸开，用胶带封闭拆卸口，防备杂物进入管

内拥塞气路。

达成气动回路的拆卸工作。

阳极母线套接面拆卸：

将早先制作好的三角支架，架在

阳极软母线上，并用2吨的倒链固定，支腿放在上部水平罩板最底部。

详细支法见附图。

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烟管的拆卸。

烟管是连结上部构造及室外烟道的设施，

包含：

烟管绝缘管烟道阀门金属赔偿器。

，它们之间为

法兰连结，拆卸金属赔偿器后，槽体上部构造就能够脱走开。

可是补

偿器拆卸后，烟管的电动蝶阀及绝缘管部分就会悬空，因为重力的作

用，绝缘管很简单破坏，造成电动蝶阀部分的坠落，酿成事故。

所以

须在拆卸赔偿器前，用制作好的支架将其电动阀门部分支撑好，如图

下列图示：

烟管

绝缘管

电动阀门

伸缩节

图3

电

支撑支架

解

槽

上

门型立柱底座拆掉：

门型立柱共有4条支腿，每条腿

上有4条螺栓与下部销轴座相连结，拆卸螺栓与抽掉销轴都能够将大

梁支腿与下部槽体分别。

5.3、上部大梁吊装

上部大梁拆掉工作结束后，电解槽上部大梁与电解槽体所有分

离，具备了吊装条件。

经过多方查证核算及和甲方交流，400KA电解

槽上部大梁合算总重为32t，为安全进行吊装工作做以下吊装方案：

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吊装负荷计算及吊装高度丈量：

依据电解车间的设计，多功能天车的两台固定电动葫芦，

是为电解槽槽壳及上部构造吊装使用的，其每台起重担荷为

20吨,

共计为40吨。

故吊装时的最大负载不大于40吨为宜，正常吊装时为

32吨负载量（双勾同时起吊时）。

5.3.3依据上部大梁制作时的计算，净重约为15吨，阳极母线每

根重约为2吨，4根总重为8吨。

软带及阳极夹头每组均匀约为

1吨，

计为6吨，其余隶属共计

3吨，槽上部构造整体的起重担荷约为

32

吨。

吊装高度经过实质丈量和对吊勾上部限位的调整，以及吊

装绳子的设置，吊装高度能够控制在车间内固定设施高度上的0.5米范围。

吊具的设置：

依据上部构造的特色，吊具的设置应和多功能天车的固定钩互相

配归并方便于吊具的安装。

详细吊具以下列图

5.3.6吊装与指挥：

起吊的指挥人员分为：

主指挥1名、从指挥2名，分别就位于吊

件四周，从指挥人员为监督自己负责部分的物品及吊件之间的状况，

若有事情实时用哨音通知主指挥及天车工，实时停止或运转。

拆掉完

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的上部大梁，暂时搁置于就近的通廊。

5.4、刨炉

5.4.1刨炉分为电解质清理、残铝除去、槽周侧部刨除、槽内

阴极钢棒切割、阴极炭块清理、炉底料清理、阴极钢棒头清理。

本

工法采纳机械配合人工作业，能够加速施工进度，缩散工程工期，

降低工程成本。

槽壳外阴极爆炸焊片可在上部大梁没有拆掉以行进

行，这样就能防止和刨炉作业发生交错施工，减少安全隐患。

阴极

爆炸焊片的切割用气焊进行切割，要求将阴极爆炸焊片与爆炸块连

接的这一面切割，不一样意切割阴极爆炸焊片和阴极钢棒连结的这一

面，切割后的阴极爆炸块表面平坦、无错台，无损害爆炸块。

清理完的电解质用包装袋回装在一同，残铝割成小

块，甲方回收。

槽周用150型钩机破裂拆掉，破裂后的碎料用包装袋

装在一同，钢棒孔内的浇筑料，掏空到距阴极钢棒下表面起码50mm

以上，整个掏完后，切割槽内阴极钢棒，切口宽度要求距槽壳侧壁

100mm以上。

槽内阴极钢棒两面都需要切割，切割完的阴极钢棒

每两组用200吨液压千斤顶顶开，顶开后的阴极钢棒用行车吊运到

翻斗车内，拉运到甲方指定的场所，由甲方对阴极炭块组进行分解

回收。

炉底料用钩机配合人工清理装车，拉运到甲方指定地

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点，清理洁净槽壳内的阴极钢棒头，等候槽壳的改换。

5.5、上部大梁检修（包含阳极母线修复及阴极爆炸片焊接）

提高机解体检修。

提高机构包含电机、联轴器、减速机、

螺旋起重器等，所有部位零件要拆卸、冲洗、注油，磨损严重的零件

予以改换，检修后的提高机工作灵巧、无漏油现象、无杂音。

翻开氧化铝料箱，清理洁净料箱内的积料，做灯光试验，

看有无开焊状况，需要对开焊的料箱进行补焊，以保证不在漏料。

检查改换槽上部各处的绝缘，绝缘值大于1兆欧以上。

检查水平罩板。

不平坦的校平，开焊的焊接和加固。

改换新的导杆密封块，螺栓坚固拧紧，密封板无损坏状况。

改换新的气缸和定容下料器。

改换定容下料器专用的氟橡

胶密封套，改换气缸与大梁的所有绝缘件，还原气缸和下料器在大梁

上的安装地点，对报废的气缸和下料器进行更新办理

检查改换控制箱内跑分漏气的配管及接头，改换新的电磁

阀。

改换新的三联体油杯、分杯、水杯。

阳极母线焊接及修复。

拆掉阳极母线挂钩，采集摆放在大

梁的端头，不一样意任意抛弃。

氩弧焊工焊接前，要对阳极导杆接触面

用磨光机打磨办理，打磨掉表面的杂物及一层氧化皮，再进行焊接施

工，要求焊接高度5mm。

铣面用一台小型挂式铣床，刀盘宽度260mm。

铣完的表面平坦，垂直度≤1mm,水平度≤0.5mm,无蜂窝状麻面。

检查

合格后恢复阳极阳极挂钩。

5．5.9阴极钢棒爆炸片的焊接，大修车间存在强磁场及高温环

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境，焊工要做好自我保护，脚底下垫上绝缘砖，身穿耐高温工作服，

口戴防尘口罩。

冬天施工时，槽体内温度较低，为保证槽内温度达到施

工要求，需要将连结片整个焊接达成或对槽体进行加热，筑炉才开始

扎固。

5.5.11夏天施工时，槽内温度较高，应先扎糊，后焊接连结板。

扎固温度过高时，应采纳降温举措。

5.6、槽壳校订

割开摇篮架和槽底连结的工字钢，割开槽檐板，除去氧化

渣，保证摇篮架牛腿与槽壳底梁分开。

5.6.2校订槽壳，每隔三个工字钢搁置一个手动葫芦，葫芦的端头用22mm钢板制作扣环咬住槽壳壁，用手拉葫芦将变形的槽壳拉至图纸设计的尺寸范围內，槽壳修复见下列图。

5.6.3检查槽壳尺寸后，将槽底和分别开的工字钢用千斤顶顶回到需要校订的地点，使得槽底开裂局域和底板能够缝合，缝合后从两头向中间逐一焊接。

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焊接槽沿板，用22mm的钢板焊接，对接处需要打坡口焊

接，最短的板不小于1m，每个槽沿板不一样意有两个以上的接缝（包含

2个）。

5.5.检查槽壳侧面板，对有烧坏的破绽及缺点进行改换和补焊。

5.6检查所有焊缝，要求焊肉饱满，焊高保证5mm。

摘掉手动葫

芦，打扫洁净卫生，交验后等候槽壳改换。

5.7、槽壳改换

槽壳改换分两组进行，车间一组，槽壳校订场所一组。

槽壳改换的次序

5.7.2.1车间的班组把槽底支撑小母线支架割掉，拆掉两个槽壳之间的分格板及风格板角钢。

拆掉达成后安排作业人员将准备好的钢丝绳吊具分别穿在槽壳的阴极窗口上，检查无误后进行署名确认起吊。

详细钢丝绳穿法以下列图所示：

槽壳校订班组把校订好的槽壳用一台50吨吊车，一台

25吨吊车，吊装在平板车上，运送到电解车间通廊处，车间的班组

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把车间内的槽壳吊放在通廊后，将修睦的槽壳安装在车间内。

5.7.2.3恢复槽间分盖板，切割板角钢，改换破坏的槽间盖板绝缘砖，检测切割板与槽壳之间的绝缘，达到要求后交给筑炉班组施工，未修的槽壳运至槽壳校订场所维修，形成流水作业。

5.8、内衬筑炉大修

筑炉各个工序为隐蔽工程，一定拟订严格的质量控制举措，依据图纸设计要求进行施工。

电解槽筑炉采纳流水作业，区分为五个工序：

阴极炭块组制作；槽底砌筑（含防渗料振捣）；阴极炭块组安装；槽侧部保温层、浇注料及侧块砌筑安装；捣打中央立缝糊及周边糊。

阴极炭块组制作

所用资料及准备

阴极炭块按成品考虑。

炭块去除包装，目测查验合格

后，用压缩空气吹扫洁净，使用炭块加热罩对燕尾槽进行加热，使其

温度达到25~55℃。

成品钢棒用拉线法检查其歪曲度和曲折度，同意偏差

不大于3mm，阴极钢棒除锈后表面应露出银灰色金属光彩，阴极钢棒

间缝（5㎜通透缝）用防渗浇注料塞实。

合格钢棒送入电加热地炉内

加热，使其温度达到25~55℃，用红外线测温仪测温并记录。

炭块与阴极钢棒间用钢棒糊连结。

钢棒糊开包后用镑

锤破裂为小块并加入料斗，由天车将其加入2000L混捏锅内，每次加

糊为1000kg。

正常状况下每锅加热1.5~2h，使钢棒糊温度达到

25~55℃。

加热过程中搅拌3~4次，每次搅拌3~5min。

第一次搅拌时

间在加热0.5h此后，搅拌1min，免得糊料还没有融化而切断搅拌轴销

子。

加热时间应随气温按需要调整，加热好的糊装入底糊保温箱内供

组装用。

组装

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采纳手工操作风动捣固法。

组装用风动捣固机为D9型，活塞直

径32mm，风压不低于0.5MPa。

组装次序为：

将加热好的炭块吊起运送到组装台上，找正、固定、

吹扫，安装两头堵板，用红外线测温仪测温并记录。

每个炭块的两个槽内测三个点，两头及中间。

钢棒安装前在阴极炭块钢棒槽底铺1~2mm厚石墨粉

找平层，用样板刮平，而后用电葫芦将加热好的一组钢棒吊入炭块的

燕尾槽内，吊入前应先用破布或高压风将钢棒表面的灰尘擦（吹）净，

调正后用木楔将钢棒两头固定。

5.8.1.2.3阴极钢棒和阴极炭块组装后，阴极钢棒中心一定与炭块中心符合，偏差不可以超出炭块长度的1‰，即不大于3.79mm；钢棒组装后总长度偏差不大于±15mm，曲折度不大于3mm。

5.8.1.2.4炭块和钢棒间缝隙分为七层扎固，由两名加糊手加糊，每次加糊后，用刻有加糊厚度的层厚样板刮平，并将剩余的糊料从端头刮出，以保证加糊厚度。

由四名捣固手分别在炭块双侧，在一致指挥下，由端头至中央以捣固锤每次挪动1cm左右的速度捣打两个来回，而后用层厚样板检查，超出厚度的点用捣固机再次捣打两个来回；前三层捣固钢棒糊，从第四层开始捣固防渗浇注料和钢棒糊。

最上层用导向板保护炭块，增添供糊量和捣锤来回次数。

打平后取掉导向板，刮掉剩余炭糊，用手锤将缝面压光。

组装后丈量炭块表面与钢棒表面，平行度偏差为

0~3mm。

除掉夹具挡板，打扫炭块表面，在钢棒端部注明制作

日期、编号，合格的阴极炭块组运翻转后运往成品堆场。

阴极炭块组装完成冷却至室温，以直流电焊机丈量

其导电性能：

以工作面和阴极钢棒露出端为两极，通以2000A直流电，

阴极炭块每端丈量三点，取三点的丈量电压均匀值为阴极炭块每端的

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电压值，其电压均匀值不大于310mv（在室温下）。

将丈量值标写在

阴极炭块组工作面。

阴极炭块组堆放要按作业基准线进行，炭块组吊运要

轻吊轻放，吊装时钢丝绳所压炭块部位要有角钢保护等防压举措。

炭块组堆放，禁止雨淋、受潮。

槽底砌筑

依据设计图纸进行施工前的丈量放线，严格控制槽底槽周砌筑时每一种耐火资料的砌筑标高，达到层层把控，每层校验，保证槽壳整体标高切合设计要乞降工艺要求。

检查槽底板的平坦度。

槽底不平常，应在铺砌石棉板之

前，撒上一层氧化铝并用刮板刮平。

先铺一层10mm厚的石棉板，接缝小于2mm。

再铺一层60mm的硅酸钙板，硅酸钙板的接缝小于2mm，

所有缝隙用氧化铝填满，硅酸钙板的加工采纳锯切割，依据槽底板变

形的状况，同意局部加工硅酸钙板，但加工厚度不大于10mm。

干砌两层80mm硅藻土保温砖。

砌筑时应依据丈量在槽

壳上的控制线拉线砌筑，砖与砖之间的缝隙用氧化铝填实，砖缝应小

于2mm。

表面平坦度2米靠尺检查偏差≤3mm。

保温砖和槽壳之间用耐火颗粒或干式防渗料填补并捣实。

5.8.2.5铺砌干式防渗料

依据图纸要求，砌筑防渗料前，槽壳周边砌筑两层

65mm的硅藻土保温砖框。

防渗料分两层振完，第一层振完后与保温砖框持平，

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第二层振完后达到炭块组安装的尺寸。

5.8.2.5.3倒料时应从槽壳的一个端头向另一端头铺设，不一样意操作者在防渗料上来回走动，也不可以用工具拍打，力争保持资料自己的自然聚积密度。

用木制或金属挂板刮平松懈的干式防渗料后，上铺塑

料布，以减少振捣过程中产生的粉尘，在塑料布上铺1mm厚的铁皮。

防渗料的振捣用平板振动夯从槽壳的一角开始振打。

分为顺时针、逆时针、横向三个方向振捣。

详细振捣次序以下列图所示

5.8.2.5.6振捣完后取走铁皮和塑料布，用重锤自由着落法检测干式防渗料层的耐压强度，常温耐压强度≥0.2MPa。

耐压强度每夯实一层均要丈量，每层降落深度小于3mm。

阴极炭块组安装

为达到电解槽槽内的电流散布均匀，防止出现偏流现象。

制作达成的炭块组需要丈量压降，依据压降值的大小对炭块组编号，编号从中间向两头开始，压降值大的放最中间，其余的由中间向两头均匀散布。

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标准

阴极炭块组相邻炭块间缝和四周均采纳扎糊连结方式。

将组装好的阴极炭块组，依据早先排好的炭块次序，以

槽中心为准，由中央向两头进行安装。

阴极炭块组安装时，早先把钢棒两头的窗口挡板套在上

面。

每台电解槽仅能安置同一厂家同批次出厂的炭块，以方

便质量追踪。

5.8.3.5炭块组所有安装达成后，相邻炭块之间的间距为35±2mm,相邻炭块之间的错台不超出3mm。

槽侧部四周砌筑

槽壳长侧钢棒孔及相邻炭块之间湿砌筑两层65mm的硅

藻土保温砖，短侧干砌两层65mm的保温砖，砖缝要求为2mm。

浇筑防渗浇注料

防渗浇注料加水量依据厂家规定的配比施工，但应做

加水混淆搅拌试验。

防渗浇注料用插入式振动器震动，震至表面露出浆液

为止，震动器应快插慢拔，防止留孔洞。

浇筑完后用塑料薄膜或草袋

覆盖，养生时间许多于24小时。

浇筑完成浇筑料上表面水平倾斜度不大于5mm，表面

凹凸不大于2mm。

侧部复合块砌筑

砌筑前将槽壳侧壁上原有的粘接物清理洁净。

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标准

侧部复合块砌筑采纳湿砌，粘接泥浆由侧部复合块生产

厂家一致供货。

砌筑一定先从角部开始，砌筑完后，炭块之间错台小

于3mm,卧缝小于2mm，立缝小于1.5mm。

侧块背部用粘接泥浆砌筑，不一样意留有缝隙，角部用氧化铝填满。

5.8.3.3在扎固达成后，侧部复合块与槽壳侧壁之间缝隙用氧化铝粉填补，侧块与槽压板之间30mm的缝隙，用碳化硅捣打料捣实。

捣打中央立缝糊及四周糊

扎固属于电解槽的主要重点部位，扎固质量的利害直接影响着电解槽使用年限；本工法经过特定设制的爪型锤对四周缝扎固，达到层与层之间的密切联合，降低了电解槽的渗漏发生。

槽底中央立缝两个端头用挡板分开，先扎固中央立缝，

再扎四周缝。

中央立缝扎固开始前，对槽内的垃圾再次进行打扫，非

工作人员禁止进入槽内，作业人员的鞋底一定洁净。

检测并记录炭块温度值。

扎固温度保持在15度~45度，冬天施工时，阴极炭块

和糊料需要加热。

用红外线测温仪测温，温度控制在15~45℃。

中央立缝全高分7次扎完，压缩比不低于1.60:

1，铺

糊厚度用层厚样板控制。

扎固由16名底糊工分红2人一组配合达成。

扎固每层时，按定量加糊，用刻有虚糊厚度的层厚样板插入中央立缝

内检查、刮平，拿出剩余的糊料。

每层扎固许多于三个来回，扎完后

用刻有实糊厚度的层厚样板检查，再用密度计检测密度，没有达到压

缩比的再次捣固。

捣固机操作风压不低于0.65MPa。

因为锤头宽度比

中央立缝窄，捣打时应使锤头按工字形交替捣打，即每一个来回一次

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捣打时凑近中央立缝的左侧，一次凑近中央立缝的右侧，使缝内包含

凑近底部炭块的双侧处的糊都密实。

为保护底部炭块，第七层用导向

板导向捣打，而且糊料分多次加入多打几个来回，保证密实。

加糊层次及捣固尺寸见下表：

层数

层高/mm

加糊厚度/mm

加糊要求

锤距

来回次数

第七层

40

70

多层

多次

第六层

60

100

第五层

60

100

第四层

80

130

一次

10mm

三来回

第三层

80

130

第二层

80

130

第一层

80

130

扎固四周缝分七次扎完。

应使用爪型锤扎固，最后扎平

办理用平锤扎固。

扎固后表面圆滑整齐，禁止有麻面。

5.9、上部大梁安装

大梁安装前早先将大梁吊具运送到车间通廊处，检测吊具

和挂钩之间的绝缘，检测无误后开始吊装。

上部大梁安装就位以前，第一对套接面用丙酮冲洗，保证

螺栓紧固后压降值小于3mv。

上部大梁安装就位以后，紧固阳极立柱套接面螺栓，拆掉

阳极母线的三角支撑。

安装好烟管，门型立柱底座及销轴。

改换新的气缸和定容下料器，接好进气管和出气管。

检查改换控制箱。

改换新的电磁阀，三联体油杯、分杯、

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水杯。

依据拆掉以前表记好的编号，恢复电气线路随和动管路，

做好大梁的调试准备。

大梁调试。

通气和供料后，无跑风漏气，漏料现象，下料

器工作正常，打壳气缸上下活动自如。

挂阳极装料，做好通电启动准备。

六、主要的资料、设施机具及劳动力计划

6.1、主要资料及要求见下表（参照沈阳铝镁设计研究院筑炉规程）

保温砖

耐火砖

干式防渗

阴极炭块

炭糊

浇注料

碳氮化

料

硅块

耐火度≥

耐火度≥

耐火度≥

灰分≤8%

灰分耐火度≥

SIC＞

1250℃

1690℃

1750℃

≤8%

1750℃

70%

6.2、刨炉设施工具

序号

名称

规格

单位

数目

备注

1

钩机

150型

台

1

租借

2

翻斗车

小型

辆

1

租借

3

风镐

B87

把

2

清周边

4

风镐

B47

把

2

清周边

5

风镐

G10

把

4

掏钢棒孔

6

各样镐钎

根

依据需求

7