碳素厂操作规程.docx
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碳素厂操作规程
阳极组装车间工艺技术操作规程
一、生产概述：
阳极组装是预焙阳极生产的最后一道工序，其主要任务是用中频炉熔化铸铁生成符合配方的铁水，然后用铁水将焙烧以后的合格预焙阳极炭块与带铝导杆的钢爪组装为一体，以供电解使用。
此外，阳极组装还担负电解车间返回阳极的清理、破碎，电解质的回收与破碎以及磷生铁的脱落回收及清理工作等。
二、生产流程：
（见附表一）
1、脱残极
脱极前的准备与检查
1.1.1脱极前，应准备好所使用的铁锤和吊具。
检查铁锤连接是否牢固，手把是否有破裂，吊具是否有损伤，对有松动、破裂及损伤的应及时处理或更换。
1.1.2脱极前，应检查残极的高度。
对残极炭块高度超过180mm，无明显缺角、缺块和裂纹，且棒孔浇注处及各焊接点无明显松动的残极应请示相关管理人员协调电解厂，作二次极使用。
1.1.3脱残极，应检查残极炭块的表面，对电解质、面壳料等杂物未清理干净的，应及时报告相关管理人员，返回上道工序处理。
残极脱落要点
1.2.1残极上附着的面壳料、电解质应基本清理干净。
1.2.2清理好的残极在吊装、排放过程中应尽量防止摩擦、碰撞，以免损伤铝导杆和各焊接点。
1.2.3脱落时，应选择相对安全的上方位置或侧面，站位要稳，用力不可过猛，防止摔倒。
1.2.4脱极时，应尽量避免损伤铝导杆、爆炸块和各焊接点。
1.2.5残极炭块脱落要基本干净。
2、脱磷铁环
准备与检查
2.1.1参照的规定，检查铁锤和吊具。
2.1.2脱磷铁环前，应检查脱残极情况。
对炭块脱落明显不干净的，应及时报告相关管理人员，返回上道工序处理。
脱磷铁环要点
2.2.1首先将钢爪组吊运、摆放到规定位置，并在整个生产过程中尽量避免摩擦、碰撞，以免损伤铝导杆和各焊接点。
2.2.2脱磷铁环时，操作人员应做好相互间的保护。
并规定穿戴好劳保、防护用品，搞好安全防护措施后才工作，严禁向其他操作人员方向锤击，以免铁环飞出击伤他人。
且相互间的工作间距应不少于2米。
2.2.3脱磷铁环时，重心要稳，锤击要准，尽量避免击滑、击空现象。
2.2.4脱磷铁环时，应尽量避免损伤钢爪、铝导杆、爆炸块及各焊接点。
2.2.5磷铁环脱落要干净，脱落后的磷铁环应及时装斗，对于细小碎块，还应用磁铁帮助回收。
2.2.6脱磷铁环后，铝导杆应运送到规定地点并排放整齐、稳当。
对钢爪净长度明显不符合使用规定要求的，应吊运到铝导杆不合格区隔离放置，按相关程序进一步处理。
3铝导杆的打磨
检查与准备
3.1.1打磨前，应准备好所使用的手锤、扁子、锉刀等工具及检查铝导杆质量情况的工具。
3.1.2打磨前，应检查铝导杆两贴面是否整洁，弯曲度是否超过规定要求。
对铝导杆贴面损伤严重，无法进行打磨的，应请示相关人员按相关程序作报废处理，对弯曲度超过5mm的，应进行矫正处理。
3.1.3打磨前，应检查钢爪净剩长度是否满足规定要求。
对于低于170mm的，应请示相关人员作报废处理。
3.1.4打磨前，应检查爆炸块是否存在明显裂纹现象。
对有明显裂纹的应及时吊运到不合格区，按相关程序处理。
3.1.5打磨前，应检查铝导杆、爆炸块、钢爪之间各焊接点是否牢固，对出现裂纹但维修能满足使用的，应先进行维修处理。
操作要点
3.2.1先将铝导杆的结疤、毛刺剔除干净，再用锉刀修磨平整导杆贴面。
3.2.2打磨后的铝导杆贴面应光洁、平整，不允许铝导杆贴面出现凸台现象。
3.2.3导杆打磨应依次进行，避免漏磨。
3.2.4打磨完毕后，应作检查确认，并作出相应标识，以免出现未经打磨的铝导杆错上浇铸架。
3.2.5矫正后的铝导杆，弯曲度不得超度5mm。
4、卸炭块
卸炭块前的准备
4.1.1卸炭块前，应准备好所用的撬棍和钢绳吊具，并检查掉具是否有损伤情况，对钢绳损伤超过规定要求的应及时更换，对其他损伤情况应进行维修。
4.1.2卸炭块前，应确认所卸炭块的生产厂家，炭块的规格、数量等情况与运输命令单是否一致。
如有异常，应及时上报相关人员处理。
4.1.3卸炭块前，应确认所卸炭块的存放区域，并将该区域清理干净。
卸存炭块的要点
4.2.1炭块卸存，每吊数量不得超过3块，钢丝绳紧固位置以距炭块底部50~100mm为宜。
4.2.2卸炭块时，每吊炭块端部应大致平齐。
对有错位严重的，必须用撬棍拨齐。
4.2.3在存放炭块时，每块应放平。
对有异向的，原则上均应作换向处理。
4.2.4炭块存放，以三块为一组，每行每组间距不宜大于150mm，一般以不妨碍取钢绳为准。
4.2.5在存放炭块时，操作人员均应站在堆放炭块的内侧，严禁在外端部操作。
4.2.6炭块存放，每行外端部应大致平齐，留出足够的通道，端部一组尽量采用交错排列的炭块。
4.2.7炭块存放层数，一般不应超过8层，如遇特殊情况需要加层时，必须请示相关领导同意，在采取了必要的防护措施后才能进行。
4.2.8在卸存过程中，发现炭块外观质量明显不符合规定要求的，应相相关人员反映，吊往不合格区隔离存放，按相关程序处理。
4.2.9同向同组炭块应尽量采用同一厂家的炭块，如情况特殊，则应分别标识。
在卸存完毕时，应做好相应标识，内容包括卸存时间、生产厂家、规格型号、炭块数量等。
5炭块摆放
准备与检查
5.1.1摆放前，应准备好所用的吊具，并检查吊具的完好情况，对有损伤的应及时更换或维修。
5.1.2摆放前，应了解炭块的存放区位、生产厂家、规格型号及理化指标合格情况，并确认炭块的摆放位置。
5.1.3摆放前，应检查浇铸架是否完好，对会影响安全及阳极组装质量的，应相相关人员反映，及时处理。
5.1.4经理化指标检测合格的炭块，在摆放上架前，应按照YS/T285-2007《铝电解用预焙阳极》质量标准（附一）对其逐个进行外观检查，包括掉角、掉掕、裂纹、棒孔大小及位置、炭块表面氧化情况、炭块干燥情况、炭块尺寸等。
对检查不合格的，应相相关人员反映，及时吊运到不合格区隔离存放，并标识清楚相关信息，按相关程序处理。
摆放要点
5.2.1经外观检查合格的炭块，吊运到浇注架上，应除去草绳，并把棒孔内的填充料及其他杂物清理干净。
5.2.2将炭块移至浇注架的中心位置摆放平稳。
5.2.3用于双阳极浇注时，尽量采用同一厂家、质量等级尽可能相同的炭块。
5.2.4用于双阳极浇注的两个炭块，其长度相差不得超过20mm，高度相差不得大于10mm。
6钢爪石墨浆刷制及上架摆放
准备与检查
6.1.1刷石墨浆前，应准备好所使用的工具和吊具，并检查吊具是否完好，对有损伤的应及时更换或处理。
6.1.2刷石墨浆前，应检查铝导杆打磨情况，对不符合要求的应及时返回上道工序处理。
6.1.3刷石墨浆前，应检查铝导杆各焊接点是否牢固，并将粘附在钢爪表面的氧化铁片等杂物清除干净。
刷制及上架要点
6.2.1石墨浆的配置：
以土状石墨粉为熔质，煤油为溶剂，按照25％-30％的质量比为浓度配置，并充分搅拌均匀。
6.2.2在蘸取时，每次石墨浆不宜过多，尽量避免洒落在地面上造成浪费。
6.2.3在刷制时，应做到充分均匀，并且刷制高度以控制在110mm-120mm之间为宜。
6.2.4在刷制过程中，应不断搅拌石墨浆，避免产生沉淀。
6.2.5经刷制石墨浆的钢爪上架时，应对准棒孔的中心，并用手扶稳爪头上部，指挥行车摆放。
6.2.6对于四爪在上架摆放好后，还应及时将其锁牢固定。
7校铝导杆
检查与准备
7.1.1校铝导杆前，应检查爪头石墨浆刷制是否符合规定要求，对不符合规定要求的，应及时通知相关人员返工。
校铝导杆要点
7.2.1炭块校平：
应优先保证底掌大致平整，对底掌不平作垫平处理。
7.2.2钢爪正位：
用钢钎将爪头拨到棒孔中心，使四周间隙基本相同（爪头变形例外）。
7.2.3导杆校直：
用水平尺左右互测，边测边调整铝导杆的垂直度，直到水平尺竖直方向的气泡两边所处得位置相同，用木楔将其固定（也可凭经验以车间立柱为参照物，使导杆边缘与立柱边线大致平行）。
7.2.4校完后，应检查钢爪是否在棒孔中央。
否则摆动炭块或撬开钢爪至棒孔中央，再复核水平尺竖直方向气泡位置是否左右相同。
7.2.5在校完一排后，对整排应从较远处得位置目测一遍，以防止校直过程中铝导杆跑位。
7.2.6对于单阳极，在校毕后，应用木楔将铝导杆固定在固定套上。
7.2.7对于双阳极，在校毕后，应保证两炭块间隙不超过20mm。
7.2.8对于双阳极，两炭块底部应平整，其不平度应不大于10mm，校毕后，错台量应不超过10mm。
8磷生铁冶炼
开炉前检查水池水位，需补水时必须先将进水阀关闭后，开启排污阀，启动深水泵电源，待排污2-5分钟后，开启进水阀，关闭排污阀。
原材料管理、配砂、筑炉、烘炉、合金元素收得率、拆炉等内容参照《中频炉操作规程》，执行合金技术参数见附表。
化学成分要求（％）
磷生铁各元素的百分比含量：
名称
化学成分
C
Si
Mn
P
S
磷生铁
~
~
~
~
————
冶炼工艺
8.4.1通电熔化时：
冷炉开始通电6-8分钟，供给60％左右的功率，待电流冲击停止后，逐渐将功率升到最大值，热炉可直接将功率升到最大值。
8.4.2捣料助熔：
随着炉中下部炉料熔化，经常注意捣料，防止“搭桥”，并继续添加炉料。
8.4.3补碳：
在跨料后，第二批炉料加入前进行补碳（补给碳粉量较大，应分批加入，每次不得超过4kg）。
8.4.4合金添加，调整成分：
根据配料单，确定合金加入量，调整铁水成分，硅铁在扒完渣后，出水前10钟内加入，磷铁、锰铁在熔料期间加入。
8.4.5测温出水：
温度宜控制在1350~1450℃之间，停电倾炉出水。
9浇注
准备工作
9.1.1出水前，应检查浇包是否修复完好，烘烤是否干燥等，确定是否符合出水要求。
9.1.2浇注前，应准备好所用工具、吊具，并检查吊具是否完好。
9.1.3浇注前，应明确所浇注阳极的位置及浇注路线，并保证浇注道路畅通。
浇注要点
9.2.1出水时，应及时将包内炉渣扒除干净，必要时借助聚渣剂。
9.2.2浇包盛放铁水，液面距其上部边缘不得小于80mm。
9.2.3抬包人员及其行车之间应协调配合，保持平稳，不得抢步。
9.2.4浇注时，应仔细挡渣，尽量避免炉渣顺流入铁环。
9.2.5浇注时，包嘴与棒孔顶面的距离，宜控制在50~200mm之间。
9.2.6浇注时，应平稳注入铁水，以免飞溅和外溢，在正常情况下，不得中断，如发生呛火或铁水沸腾现象时，应停止注入，待二次补浇。
9.2.7在浇注过程中，应飞溅和外溢引起的铁豆、飞边、多肉等缺陷，应及时去除。
9.2.8浇注完毕时，应将包内残渣在指定地点清理干净。
10阳极清理
准备工作
10.1.1浇注时，应准备好所使用的手锤、铁条、扫帚等工具。
10.1.2浇注时，应检查阳极浇注质量是否符合规定要求，对不符合的，应及时报与相关人员。
阳极清理要点
10.2.1先用手锤将影响阳极质量的危害物敲掉。
10.2.1.1应铁水外溢而形成的飞边、肉瘤。
10.2.1.2铁环表面附着的灰渣、气泡、铁豆等。
10.2.1.3应铁水浇注点接触爪头而形成的磷铸铁片。
10.2.1.4因受热烘烤，在钢爪表面松动的氧化铁皮及其他粘附物。
10.2.2对附着在炭块表面的残渣、残铁、焦粒及其他杂物，应彻底清扫干净，对清理物中的残铁还应及时回收。
10.2.3对于双阳极，在清理时，应检查两炭块之间是否有磷铸铁片或其他异物。
若有，应及时清除。
10.2.4清理阳极完毕后，应在炭块上表面作好相应的标识。
内容包括：
炭块生产厂家代号、浇注日期等。
10.2.5清理后的阳极，应作详细检查，各项指标应符合附录二《阳极成品质量标准》的规定。
对不符合要求的，应报告相关人员，及时处理。
附录一
炭块质量标准（YS/T285--2007）
1、理化性能
牌号
表观密度g/cm3
真密度g/cm3
耐压强度MPa
CO2反应性（残极率）/％
室温电阻铝μΩm
热膨胀率系数10-6/K
灰份含量％
不小于
不大于
TY1
55
TY2
60
注：
1、抗折强度、热导率、空气渗透率、空气反应性等由供需双方协商确定。
2、对于有残极返回生产的产品指标要求，由供需双方协商确定。
3、预焙阳极性能的数值修约按照GB/T8170的规定进行。
2、尺寸允许偏差
项目
相对允许偏差
长度
不大于±％
宽度
不大于±％
高度
不大于±％
不直度
不大于长度的1％
3、外观质量
预焙阳极表面粘结的填充料必须清理干净。
预焙阳极表面的氧化面面积不得大于该表面面积的20％，深度不得超过20mm。
预焙阳极掉角、掉棱示意图如图1所示，掉角、掉棱尺寸应符合以下规定：
a
b
c
a
上面
人面
端面
3.3.1掉角截面近似周长（a+b+c）不得大于450mm，在100~450mm之间不得多于两处，小于100mm的不计。
3.3.2掉棱长度不大于400mm，深度不得大于60mm；掉棱长度在100~400mm，深度不大于60mm的不得多于两处；长度小于100mm，深度小于60mm的忽略不计。
预焙阳极碳碗内裂纹或连接碳碗的孔边缘裂纹长度不大于100mm,最大宽度不大于1mm，孔与孔之间不允许有连同裂纹。
每块预焙阳极有缺损的碳碗数不多于两个。
每个碳碗内棱缺损不多于两处，棱缺损不大于其面积的1/2，小于1/3的忽略不计。
预焙阳极碳碗底面凹凸高度不大于15mm。
预焙阳极大面裂纹直线长度不大于300mm，最大宽度不大于1mm，数量不大于3处；断面裂纹直线长度不大于200mm，最大宽度不大于1mm，数量不多于1处；阳极表面裂纹直线长度小于100mm，宽度小于1mm的忽略不计。
预焙阳极表面鼓包或缺损周长不大于300mm，高度或深度不大于20mm，数量不多于两处。
附录二
阳极成品质量标准（内控）：
1、阳极块上有明显的合格标识。
2、炭块质量应符合YS/T285—2007标准规定，其中理化性能必须到达二级品（TY-2）要求。
3、铝导杆、爆炸块、钢爪之间各焊接点，焊缝严密，不得开埠，爆炸块焊片不得开裂。
4、钢爪上无明显附着的氧化铁片，及其他杂物。
5、铝导杆两贴面整洁，弯曲度不大于5mm。
6、磷铁环饱满平整，其表面与炭块上表面的深度差不大于3mm，高度差不大于5mm。
表面无明显灰渣、气泡，不附着残渣、残铁。
7、浇注后钢爪净剩长度不小于120mm。
8、导电杆、钢爪与炭块保持垂直，要求钢爪偏离度不大于10mm。
9、铝导杆贴面与双阳极炭块长轴方向的水平垂直度，换算后与基准线不超过10mm。
10、冷却后的铁环松动程度，以提升导杆磷铁环脱出炭块上升的高度计算，不大于3mm。
11、双阳极两炭块的间隙不大于20mm，高度差不大于10mm。
12、双阳极两炭块的长度差不大于20mm，错台量不大于10mm。
13、双阳极两炭块底部应平整，变形量不大于10mm。
14、双阳极两炭块之间的夹缝不应有磷铸铁或其他杂质。
15、双阳极两炭块的生产厂家和质量等级应尽可能相同。
附表一
阳极验收
电解分厂
电解返回残极
倒运
面壳破碎
面壳清理
脱残极
残极回收
残极出售
铁环清理
脱磷铁环
碳素厂
打磨矫正
卸炭块
中频炉冶炼
新制导杆
刷石墨浆
倒运
摆炭块
炭块清理
坐钢爪
校钢爪
铁环清理
磷铸铁浇注
阳极清理
倒运
阳极内检
附表二：
铸造用生铁质量标准（执行GB/T538标准）
铁种
铸造用生铁
铁号
牌号
铸34
铸30
铸26
铸22
铸18
铸14
代号
Z34
Z30
Z26
Z22
Z18
Z14
化学成分％
C
＞
Si
＞
组
≤
2组
＞
组
＞
级
≤
2级
＞
级
＞
级
＞
级
＞
类
≤
≤
2类
≤
≤
3类
≤
≤
附表三：
锰铁的牌号和化学成分
类别
牌号
化学成分％
Mn
C
Si
P
S
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
不大于
低碳锰铁
85C
80C
80C
中碳锰铁
80C
80C
78C
75C
75C
高碳锰铁
75C
75C
70C
65C
附录四：
硅碳牌号和化学成分
牌号
化学成分％
汉字
代号
Si
Mn
Cr
Al
Ca
P
S
不大于
硅90铝
硅90铝3
Si75Al13
硅75铝1
Si75Al11
硅75铝
硅65
Si65
硅75
Si75
硅45
Si45
附录五：
磷铁的号牌和化学成分
牌号
化学成分％
P
Si
C
S
Mn
不大于
FeP24
~
FeP21
~
FeP18
~＜
FeP16
~＜
木模制作技术操作规程
1、准备工作
木材应预先自然干燥或人工干燥，经过人工干燥的木材自然效应不小于20天，制作木模用木材含水率一般应控制在12~15％范围之内。
木模制作前，应熟悉和研究所作零件图纸、技术要求、和工艺文件，对其不清晰、不明确及表达不完整的地方，应请示有关人员落实并签字。
根据零件的几何尺寸、精度要求和生产上使用频率次数，确定木模制作的强度等级，构思结构设计。
一级模型指：
定型产品，长年生产的铸件，表面质量及尺寸精度要求高的产品。
二级模型指：
新产品试制，年产量在10~50（件），表面质量及尺寸精度要求高的产品。
三级模型指：
铸件精度要求不高，使用次数不多，单件或小批生产后无继续保存价值的的模型。
检查所有使用设备是否正常，严格按《设备安全操作规程》使用设备。
2、木模及芯盒制作
按照图纸及工艺技术要求，认真放样。
合理选用木材，树芯材必须从树芯剖开使用（作冒口用材除外）。
一级模型用材宽度不大于150毫米，二级不大于200毫米，且模型及芯盒工作面边缘不允许有节子。
木材胶合时纹理要交错排列，胶液摊开要均匀，粘合缝要小，胶结要牢固，不得有缝隙及开裂现象。
凡木块胶合后均应用圆钉或木螺丝加固。
圆钉钉头必须打遍，顺木纹方向交错打入，深度应达到下层木板的三分之二。
用圆钉或木螺丝加固时，不得损伤模型工作面，并不得透钉。
凡木块易裂处，应钻孔用圆钉或木螺丝加固。
对工艺上未注明拔模斜度，粘土砂造型的铸铁件，可参照表1-1执行，水玻璃干砂铸铁件可参照表1-2执行。
粘土砂造型的铸铁件拔模斜度表1-1
测量高度（mm）
拔模斜度≤
模型外表面
模型凹处表面
斜量（mm）
斜角
斜量（mm）
斜角
≤10
2°55′
5°45′
≥10~40
1°25′
2°50′
≥40~100
0°40′
1°15′
≥100~160
0°30′
0°55′
≥160~250
0°25′
0°45′
≥250~400
0°25′
0°45′
≥400~630
0°20′
0°40′
≥630~1000
0°20′
0°35′
非加工面的负余量，除工艺文件有明确规定外，其余对形成铸件非加工面壁厚的木质模型样（包括芯盒）、筋板的尺寸均予以减小，即小于蓝图规定的尺寸，以保证铸件尺寸准确，防止重量超标。
具体减小位置由工艺文件明确，减少量参照表1-4执行。
块干砂、自硬砂铸钢件拔模斜度表1-2
测量高度（mm）
拔模斜度≤
模型外表面
模型凹处表面
斜量（mm）
斜角
斜量（mm）
斜角
≤10
4°00′
6°00′
≥10~40
2°25′
3°09′
≥40~100
0°55′
1°16′
≥100~160
0°40′
1°05′
≥160~250
0°35′
0°50′
≥250~400
0°35′
0°48′
≥400~630
0°30′
0°43′
≥630~1000
0°25′
0°36′
注：
①芯盒的拔模斜度按表1-1、1-2对应执行。
②拔模斜度在执行中，原则应采用斜角为主。
③同一铸件，上下模的拔模斜度应采取在分型面上同一点，并斜量一致。
④对起模困难的模型，允许采用较大的拔模斜度，但不得超过表中数值的一半。
⑤依据产品的具体情况，可用增加铸件壁厚法、减少铸件壁厚法、增减铸件壁厚法来具体落实拔模斜度。
减少铸件壁厚法一般用于与其他零件配合的非加工面；增减铸件壁厚法一般用于不予其他配合的非加工面上。
自带芯铸孔的拔模斜度按表1-3执行。
铸孔拔模斜度表1-3
铸孔直径
铸孔高度
≤20
21~40
41~60
61~90
91~120
121~150
150~200
201~250
≤30
80′
8°
31~50
7°
7°
51~70
6°
6°
5°40′
71~100
5°30′
5°30′
5°20′
5°
101~130
5°
5°
4°50′
4°40′
4°30′
131~160
4°40′
4°40′
4°30′
4°20′
4°10′
4°
161~200
4°20′
4°20′
4°10′
4°
3°40′
3°30′
3°10′
201~250
3°50′
3°50′
3°40′
3°40′
3°10′
3°10′
2°50′
2°40′
251~350
3°30′
3°30′
3°20′
3°20′
3°
3°
2°30′
2°20′
≥350
3°30′
3°30′
3°
3°
2°50′
2°40′
2°20′
2°
非加工壁厚的负余量表1-4
铸件重量（kg）
铸件壁厚（mm）
8-10
11-15
16-20
21-30
31-40
41-50
51-60
61-80
≤50
501~100
101~250
251~500
501~1000
凡工艺文件规定必须做出的反变形量、工艺补正量、分型
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