阳泉铝厂电解槽.docx

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阳泉铝厂电解槽

1工程概况

兰州铝业股份有限公司200KA预焙阳极铝电解槽制造安装工程是1999年甘肃省国家重点技术改造项目10万吨电解铝生产系统项目下的一个子项工程，工程地址在兰州市红古区平安乡河湾村，兰宁公路及兰宁铁路从厂区北侧通过厂区东北侧有铁路车站（河湾站），工程于2001年2月15日开工，2001年7月15日竣工，该项工程由沈阳铝镁设计院完成设计，我公司投标是该工程的第三标段，主要工作内容是南厂房115-171号电解槽制作、安装，其中包括电解槽底梁槽壳、上部结构、密封罩等的制作，阴阳极母线加工，电解槽内衬砌筑，电解槽底梁、槽壳，上部结构密闭罩，阴、阳极母线，螺旋夹具的安装，电解槽空气管道安装，（45）—（46）通廊中间过道母线南端母线进电端母线的制作安装。

该工程的质量要求必须达到省、部级以上优质工程标准，主要材料钢材、阴、阳级母线，耐火隔热材料，钢棒糊和炭块糊，电缆、动力箱等均由甲方提供，按照图纸要求，中标单位试制2台电解槽，经甲方设计和监理单位共同试验检验质量合格后方可进行批量制造安装，剩余55台将分五批进行制造安装，依次是第一批10台，第二批10台，第三批10台，第四批10台，第五批15台，在交工验收前向甲方提供四套完整的工程竣工资料和两套竣工图，电解槽质量保修期为设计寿命周期1500天。

2施工部署

我公司是具有一级资质的大型施工总承包企业，是一支拥有雄厚施工技术力量和机械装备的具有同类工程施工经验的专业性建筑施工队伍，近来年我公司先后在山西运城解州铝厂和山东邹平铝厂承建190KA以上预焙阳极铝电解槽制造安装工程，积累了大量的施工技术资料和丰富的施工经验，对兰州铝厂200KA预焙阳极铝电解槽制造安装我们有极大的兴趣，对与建设单位的合作充满诚挚的意愿，在收到招标文件后，我们组织有关的工程技术员和预算人员对文件及施工图纸进行了细致的探讨，仔细了解现场情况精心编制了工程施工组织设计，明确了工程施工的方针、目标管理，如我公司中标承建，我们将依靠公司的管理、技术、装备优势，遵循设计、信守合同、精心组织，确保工程优质如期完成。

为确保200KA预焙阳极铝电解槽制造安装工程在2001年7月15日竣工，一旦我公司中标，我公司将立即组建项目部，委托有关工程技术人员入驻现场，制定详细周密的施工方案，建好生活大临和加工场地，做好三通一平工作，制作好各种胎具专用工具，迅速组织劳动力、材料、机械设备，协调好各方面关系。

本公司一旦中标，即将本工程列入2001年度重点创优目标项目，使本工程尤其是在质量管理和质量水平上，都能确保工程目标实现，为争创省、部优质工程打下扎实基础。

我公司已充分认识到本工程的质量要求高，工期紧，为此从项目班子，组织机构的设置到管理办法的制定都已作了相应布置，确保本工程的进度、质量、安全、文明施工等工作自始至终都处于受控状态。

我公司在组织施工过程中将克服各种不利条件，以饱满的精神，拼博、求实的工作作风，创一流的管理水平、一流的工程质量、一流的工程进度以优良工程为目标，顺利完成200KA预焙阳极铝电解槽制作安装任务。

为完成本工程的各项施工任务，我们将按项目法组织施工，成立兰州铝厂工程项目经理部，项目经理部下设四部一室，按专业成立三个工程处，基本人员配置200人，实际高峰期人数为280人。

以钢结构制安为主，筑炉和铝母线制安穿插进行，各专业工程处服从施工总计划，在车间外甲方指定的区域建钢结构制作场地，沿场地周围设排水沟，在车间内和制作场地合理位置设配电箱，加工场地设立两台10t龙门吊，车间内利用行车轨道设立两台电动单梁吊车以满足槽体就位需要。

针对该工程钢结构制作安装和铝母线制作安装焊接，占用时间长、筑炉扎糊工艺要求时间短，我们将在施工中精心组织合理安排施工工序，严格控制施工质量，竭诚配合业主与监理，将该工程建设成省优工程，在工序穿插上按轻重缓急，钢结构安装要为筑炉和铝母线安装创造条件。

由项目经理代表企业法人对工程质量、安全、文明施工、经济效益等全面负责。

项目部按照总体规划的目标及程序管理办法与各工程处签订质量、安全、工期、文明施工合同，将总体目标进行分解落实、责任明确、各负其责。

机械调配按照工期安排及时组织各类施工机械进场。

3施工准备

1、组织准备：

建立健全项目管理体制，做到机构建立制度健全。

2、技术准备：

科学规划，编制施工方案与作业设计，编制施工图预进度计划、质量计划、质量目标、安全文明及程序控制执行标准，做到目标明确，施工有依据，供料有计划，执行有标准，组织有序。

由项目经理部负责组织各工程处技术员进行图纸学习和审核，熟悉内容，明确技术要求及早发现并消除图纸中的技术错误和欠妥之处，图纸自审中发现的问题或疑问要认真详细记录，并尽可能提出相应的解决办法，由项目总工程师汇总，在图纸会审前向建设单位提出，图纸会审记录整理后作为工程技术档案的一部分，妥善保存，在工程交工验收时，移交甲方。

3、现场准备：

做好现场三通一平，临时设施的规划，现场管理制度的制定等准备工作。

项目经理部组织机构图

工程部

项目部施工经理

项目部经营副经理

项目部总工程师

项目部经理

钢结构制安工程处

安工程处

筑炉工程处

安工程处

铝母线制安工程处

安工程处

质安部

经营部

物质部

综合办公室

4施工方案和技术要求

4.1编制依据

（1）兰州铝业股份有限公司200KA预焙阴极铝电解槽制造安装工程招标文件

（2）沈阳铝镁设计院设计施工图纸及有关技术规程

（3）轻金属冶炼、机械设备安装及验收规范（YB412-92）

（4）钢结构工程施工及验收规范（GB50205-95）

（5）工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-97）

（6）《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GBJ211-87

（7）《重熔用铝锭技术条件》GB/T1196-93

（8）《公差与配合未注公差尺寸的极限偏差》GB1804-88

（9）《机械设备安装工程施工及验收规范》GB50231-98

（10）《现场设备、工业管道焊接工程施工验收规范》GB50236-97

（11）《工业金属管道工程质量检验评定标准》GB50184-93

（12）《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》

4.2基本施工原则

（1）按专业化组织施工。

项目经理部下设金属结构制作、筑炉、铝母线制作安装等三个工程处，按专业工种进行施工，由项目经理部进行工序、场地、材料和设备的平衡协调。

统一由项目经理部对外联系业务，管理质量安全工作。

（2）电解槽安装前，厂房土建工程应基本完工；电解槽基础、铝母线支墩经检验合格；电解槽纵横中心线及标高经复测无误。

（3）采用流水作业，在保证总工期的前提下，各专业流水段要有相对富余的空间和时间。

严格按项目经理部订的网络计划图进行作业。

（4）电解槽钢结构部件制作，铝母线加工制作,阴阳炭块组制作,均在车间外临时生产制作场地进行。

加工场地设两台10t龙门吊，电解槽槽壳拼装在车间组对。

摇篮架和槽壳的组对直接在电解槽基础槽底大梁上进行。

（5）考虑到车间吊装设备能力，各个制作部件最大单件吊装重量在15t以下。

需要车间内设10t单梁吊车两台。

4.3电解槽槽体制作安装施工方案

4.3.1工程概况

（1）电解槽技术参数

兰州铝厂电解铝技改项目电解车间的电解槽采用ZOOKA预焙阳极电解槽，其主要技术参数如下：

电流强度：

200KA

阳极电流密度：

0.722A/cm2

阳极炭块尺寸：

1500×660×550mm

阳极组数：

28组

阳极钢爪数：

4

槽壳外形尺寸：

11594×4790mm

阴极炭块尺寸：

450×515×3250mm

阴极炭块组数：

18组

槽膛平面尺寸：

10600×3780mm

大面加工尺寸：

300mm

小面加工尺寸：

420mm

阳极升降速度：

100mm/min

阳极升降行程：

400mm

电解槽下料点：

4点

电解槽气集效率：

98%

（2）构造特点

电解槽由底梁、摇篮加槽壳、上部结构（包括阳极母线、升降机构、打壳下料系统、大梁立柱）和槽罩组成。

摇篮式槽壳由槽壳和摇篮架构成，每台槽壳共有15组摇篮架，槽壳装于摇篮架上，安装时放置于槽底工字钢底梁上，工字钢底梁由4根工字钢组成。

工字钢底梁纵向安装在基础上。

槽壳是由钢板组成和船形结构，由一块底板、两块侧板、两块斜侧板和两块端板组成，斜侧板与侧板、斜侧板与底板连接均呈

135°角，斜侧板与端板连接部分相贯形成部分椭圆，此结构设计与以往电解槽不同。

侧板与端板外均布置有加固围板和筋板。

外形尺寸为长11594mm，宽4790mm，高1366mm，重14.2t。

摇篮架底部由工字钢构成，两侧由钢板组成立柱，15组摇篮架沿槽壳纵向相隔一定间距布置。

上部结构（大梁立柱）为型钢和钢板焊接结构，其外形最大尺寸为长1145mm，宽2000mm，高3003mm，重6.514t，钢结构下面用水平盖板封闭，水平盖板为钢板组焊结构。

（3）电解槽的主要钢结构件重

零部件名称

单台重量（t）

57台合计重量（t）

槽壳

14.16

807.1

摇篮架

10.7

609.9

底梁

1.048

59.7

大梁立柱

6.514

371.3

槽罩

0.56

31.9

合计

32.98

1879.9

（4）电解槽制作分四部分：

底板制作、槽壳壁板制作、摇篮架制作和上部结构制作。

电解槽钢结构焊接量很大，针对不同部位采用针对性的焊接工艺以保证电解槽制作质量和降低成本。

工程中常用的CO2气体保护焊具有成本低，生产率高、抗锈蚀能力强、焊缝含氢量低，抗裂性好等优点，且明弧容易操作，焊速快，其优点独特、工艺先进，因此端板与加强筋板、围板；侧板与加强筋板采取CO2气体保护焊焊接，底板对接、上部结构大梁腹板与翼缘板的对接均采取埋弧自动焊。

其它部位采用手工焊。

4.3.2主要部件制作方法

底板制作

（1）底板由两块钢板拼焊而成，下料前，必须校平，不平度小于1mm为合格。

然后下料刨边，双面V型坡口，刨边后同样要进行平整，检查不平度。

（2）底板拼接焊缝为X型。

（3）刨完坡口的底板在平台上组对点焊固定，采用埋弧自动焊焊接。

为保证焊接质量，增加引弧板，其材质和坡口与底板相同。

焊缝最大间隙为2-3mm。

（4）底板焊接采用埋弧自动焊时，因其电流只有两遍焊量，可采用在正面手工打底一遍后（用Φ3.2mm焊条），翻转用埋弧焊施焊反面焊缝，然后再翻转到正面清根，焊接正面的焊缝，为了消除应力，控制焊后变形在允许偏差范围内，焊接时在底板上压一定的配重物。

（5）底板焊接另一面时，用胎具翻转。

（6）焊接完后要矫正焊接变形，不平度小于1mm为合格。

符合要求后送至组装平台，进行组装。

槽壳壁板制作

槽壳壁板分六块制作，即端板、侧板和斜侧板各两块，并在组对槽壳前把端板与其加强筋板组对焊接在一起（简称端板结构），侧板与纵向水平加强梁及斜侧板组对焊接在一起（简称侧板结构）。

端板结构与侧板结构制作的关键是采用合理的组装顺序和焊接工序来控制变形,槽壳制作产生的变形也可采用火焰来校正。

（1）端板结构制作

A、端板采用自动切割机下料，两端加工坡口，下料放10mm切割余量。

B、端板下料调平后，将两端画上圆弧定位线并放样画好相切的部分椭圆线，然后在卷板机上滚弧。

用弧长不小于300mm的内弧样板检查圆弧度，间隙应不大于1mm。

C、加强筋板共有三层全部下料后组对焊接数组丁字板，焊后上油压机一次调平。

D、组对端板结构。

为了使端板结构在焊接时减少变形。

组对焊接时在胎具上进行，如图（4.3.1）也可在保证制作精度的前提下，直接组对焊接。

E、将制作好的端板扣在胎具上，用卡具使其与胎具紧密接触，然后按尺寸线组对筋板和围板，进行焊接，筋板采用C