sy-400ka
電解槽製作安裝作業
指導書編制單位：河南九冶建設****
陝縣恆康專案部
陝縣恆康鋁業電解槽鋼結構製作安裝工程，是電解鋁工程建設中的關鍵專案，電解槽採用400ka大型預焙槽，其工藝技術、裝置選型等均達到國內先進水平，均為國內首次採用,製作工藝複雜、質量要求高，施工難度大，工期緊迫，為給業主提供全合格的產品，滿足製作工藝要求，特制定本作業指導書，望施工小組嚴格按照作業指導書要求施工。
1、 電解槽主要構件製作
⑴、搖籃底梁製作
搖籃底梁組裝流程
底部工字鋼與上、下補強板組焊→立柱插接、找正、點固→組裝支撐三角板→組裝斜筋板→焊接→組焊連線孔板→調整驗收→合格入庫。
搖籃底梁由底部的工字鋼與上、下補強板組焊的底梁與兩端工字截面鋼板組焊的立柱，組合成u型結構，底部工字鋼應校直，不直度≤1/1000mm，扭曲度≤3mm，工字鋼下料應放長5mm焊接收縮量。兩端工字截面立柱組焊時應在胎具上進行，焊接採取防變形措施，以保證組裝的精確。
⑵槽殼製作
槽殼由底板和閉合的周圈壁板組合成船形板結構。
底板用4塊鋼板拼焊成形,但每塊鋼板寬度不能小於1000mm。
壁板由端面板和側面板，組焊成形，在組裝槽殼前，應把端面板的壁板與其加強筋板，組裝焊接在一起，簡稱端板結構；側面板的壁板與其水平翼板和斜側板組裝焊接在一起簡稱側板結構。
端板結構和側板結構製作過程中關鍵問題是採用合理的組裝順序和焊接工序來控制焊接變形。
二氧化碳氣體保護焊，具有焊後構件變形小，成本較低，生產效率高，抗裂效能好，工藝先進等獨特優點。槽殼焊接應採用二氧化碳氣體保護焊接。
①底板製作
a下料前，應畫出底板拼接排板圖，最多四塊鋼板組成，但每塊鋼板寬度不能小於1000mm。
b底板選用的鋼板應平直，不平度≤1/1000 mm波狀起伏每平方公尺不大於1公釐，因底板成形面積較大，運輸困難，可以在下料場按排版圖尺寸，拼接畫線切割，編號、分片運到安裝車間，組裝焊接。
c安排版圖編號分片把鋼板放在組裝平台上，進行焊接，對接間隙≤0.5mm，對口錯邊量≤1.2mm，採用埋弧自動焊，不開坡口，焊道對口兩側30mm應清理、除鏽使其露出金屬光澤，方可進行拼接點固。
d焊接時，接縫端應加引弧板和熄弧板。
e焊接順序，先焊短焊縫，後焊長焊縫，短焊縫由外向內焊接。
f、底板焊完後，應校正焊接變形，板麵不平度≤1/1000mm。單面刷防腐漆後，用天車翻身，畫出底板縱橫中心線標記和槽殼壁板內環組裝線標記。
各主要資料允許誤差範圍:
槽底板寬度3465: +5槽底板寬度4340 0～+5
槽底板長度18100 0～+5對角線差≤5
②、端頭壁板結構
a端板結構所用的鋼板應用半自動切割機下料。
b壁板長度放出15mm切割餘量，兩端加工坡口壁板對角線≤1.5mm（允差）。
c按圖紙尺寸畫出壁板中心線，兩端彎曲切點垂直線和曲面垂直中心線，在相應的位置上，打上洋衝眼作標記。
d壁板在捲板機上捲製成形，成形後用卡樣板檢查其圓弧度，間隙 ≤1mm。
e加強筋板共用三層，下料後，先組裝陣列丁字形筋板，角焊縫焊完後，才能進行整體組裝。
f 端板結構組裝焊接時，為保證製作精度，減少焊接變形，應在專用胎具進行。
g 壁板扣裝時，壁板中心線應對準胎具中心線，調整完畢後用絲杆壓緊或楔條卡緊，使壁板與胎具緊縮密接觸，畫出壁板上外構件組裝位置線。
h 壁板的外構件組裝程式：
上層→中層→下層
i先組裝上端翼板、上角板、上丁字形筋板、上豎圍板合格後，胎具應側立，焊接丁字形筋板與上豎圍板內側隱蔽焊縫，依此類推逐層組裝焊接。
j焊接上端翼板與壁板時，應由中心向兩邊分段退焊所有丁字形筋板與壁板直角處為切角應力釋放點不焊接，在焊接過程中，應翻轉胎具來提高焊接質量。
k構件焊完後，應自然冷卻至常溫，脫胎後畫線切割兩端橢園相貫線，預留5mm組裝餘量。
各主要資料允許誤差範圍：
內壁淨距允許誤差為：0～-10㎜； 高度允許誤差為;±3.0㎜;
上口水平彎曲度：±2.0端頭內壁平直度：≯1.0㎜/m
③側板結構
a、製作工藝過程：
板材拼接、規線、下料及尺寸複核——胎具技術引數複核——側壁板上立板的組對--側壁板與斜側板在胎具上找正、固定——側壁板與立板斜側板間焊接——搖籃小腿在側板上的組焊——側翼板在壁板上焊接——焊縫完全冷卻後卸胎——自檢調校——報驗
b、主要技術措施及工藝要求:
1、 板材規線下料，要求下料前對板材進行外觀檢查，外觀有裂縫、縮孔、氣泡、重皮、夾渣等缺陷不得使用。側壁板及斜側板下必須採用半自動切割機
2、 鋼板拼接時採用埋弧自動焊，對介面不允許錯邊，焊接時焊縫端頭必須加焊60㎜引、收弧板，以避免起弧及收弧時所產生的弧坑。對接縫變形允許誤差不大於±2.5㎜焊縫餘高不大於2㎜。
3、 側面壁板與斜側板在長度方向預留餘量60㎜。
4、 側翼板在長度方向要求號淨料，並在兩端切出30度，鈍邊3㎜的單面坡口。
5、 側壁板與斜側板不平度要求小於1㎜每公尺，縱向變形允許誤差不大於±3㎜。
6、 側壁板與立板焊、搖籃小腿焊接時有兩名焊工從中心處同時向兩端施焊，防止焊接變形。
7、 焊縫要求採用co2氣體保護焊，焊縫要求外觀飽滿，無弧坑、無氣孔、結塊、裂縫、咬邊等明顯缺陷。同時焊肉要求無偏心。
8、 出胎後的側面壁板須進行調校，直至各尺寸在允差範圍內。
9、 翼板側板開孔作業時，盡量用尺規畫線，避免手工作業帶來的較大誤差。
側板開孔可採用仿形切割機開孔，減少手動切割機帶來的誤差。
10、 陰極鋼棒孔以槽中心線為基線向兩側劃線定位開孔，l=±2.0㎜，高度以槽底為準
h=±2.0㎜，兩縱側陰極鋼棒孔中心線相對偏移＜2.0㎜，高差＜2.0㎜，開孔尺寸±1.5㎜
各主要資料允許誤差範圍:
長側壁板長15985㎜ +60mm長側壁板高1484㎜ +5mm
鋼棒孔距695㎜ ±2 mm
長側板與斜側板夾角135° 0，+2°
④槽殼組裝焊接
a在車間內槽殼基礎支墩上，用支承梁和若干組搖籃架倒扣，搭設組裝平台。
b將底板吊到組裝平台上，刷油一面朝下，檢查縱向、橫向中心線和內環組裝線尺寸。
c將兩件端板結構吊到底板兩端，對準中心線，用磁力線墜測量垂直度≤2mm，合格後用角鋼作臨時支撐固定點固。
d吊裝側板結構對準中心線和內環組裝線，用磁力線墜測量垂直度≤2mm，合格後點固壁板的四條對接焊縫及斜側板與底板的連線焊縫。
檢查槽殼尺寸：
長度：17540mm
寬度：4100-20mm
高度：1484±3mm
對角線：≤7mm
e為減少槽殼焊接變形，採用增強剛性的原理焊接。焊接順序：側板與端板對接立焊縫→斜側板與端板橢園組對縫→斜側板與底板角焊縫→端板側筋板、角板與底板的角焊縫→調整側板上邊緣直線度→固定定位卡具→側板外側水平翼板與端板角翼板對接焊縫。
f側板與端板對接四條立焊縫，應由4名焊工同時焊接，先焊外側，然後內側清根後進行焊接。
g在焊接底板角焊縫時，為減少周邊閉合焊縫周長產生焊接收縮，底板會出現凸凹變形，應採用反變形措施，用若干根陰極鋼棒組合成多組配重塊，壓在底板上。配置如圖
鋼棒h從槽殼側板中心線為起點每600~800mm為乙個焊接段，分別向兩側進行分段退焊，第一遍全焊完方可進行第二遍焊接，盡量採用對稱焊接，先焊內焊縫，再焊外焊縫。
i焊後清理配重塊，檢查槽殼幾何尺寸：
在底板上面，用粉線分別在兩個對角處，測量點不少於12點，最大凸凹值≤12mm
槽殼內壁不平度≤3mm
槽殼上口水平彎曲值：長側±5mm，端側±2mm
兩對角長度差允值≤7mm
槽殼內壁長14684±5mm
槽殼內壁寬4100
j經專職檢員檢查合格後，應將槽殼內焊疤、焊點打磨平整，四道立焊縫焊肉高應小於2mm。
k吊裝槽殼移位、安裝時，採用柔性吊裝法。
⑶、上部結構
上部結構由大樑、水平罩板、門型立柱、立柱底座等組裝而成。
上部結構承載負荷由大樑負擔。
大樑是由腹板δ=10、翼緣板δ=20組成兩榀工字梁，兩梁之間用≤100×80×8不等邊角鋼與5個料箱焊接相連而成，箱內應有良好的密封效能，在有壓力的工作環境中不能露出物料。因腹板和翼緣板較長，中間有拼接焊縫，根據設計要求，對中介面處應避開陽極提公升點、各部分打殼點和中間載荷區。腹板對口間距≥100mm，翼緣板對口間距≥200mm。
腹板與翼緣板對接焊縫和角焊縫，應採用埋弧自動焊，焊後進行50%超聲波探傷，應符合《鋼熔化對按接頭x射線照相焊縫質量分級》gb3323-87中 ⅱ級。
①大樑製作
a按腹板排版圖進行拼裝焊接，並用二次拋物線畫出，設計起拱值15mm，兩端頭各預留10mm，焊接收縮量，進行切割。
b工字梁組裝時，應在專用的胎具上進行，焊接時，應側立45°角, 進行船形焊接，保證焊接質量。
c將單片工字梁在h鋼翼緣校正機上，對工字梁翼緣板焊接後的角變形進行調整。
d組焊單片工字梁上的腹板窗框、補強板等配件，組焊滾輪導桿支座連線板並配鑽孔，進行編號，作好標記使安裝時孔距準確，孔內須加絕緣套管。
e在平台上對單片工字梁焊接後，起拱值和旁彎度用火焰調整，校正後的起拱值≥15mm，旁彎度≤6mm。
f在組裝平台上將兩片起拱值近似的工字梁定位、點固，加臨時支撐固定，檢查兩工字梁中心距：900mm，兩端截面對角線≤7mm，先焊接支撐角，整體成形後，再焊接料箱，端頭h鋼立柱。
②水平罩板製作
a按供料尺寸畫出水平罩板排版圖，拼接焊縫應壁開接管孔位和陽極導桿掛位。
b拼接時應平整鋼板，在平台上進行焊接，焊後按圖紙要求畫出罩板中心線，管口方位，孔距尺寸，煙罩板組裝線，邊緣折邊線，打洋衝眼作標記，進行鑽孔和切割管口、邊緣方孔，切割後利用胎具分段摺邊。成形後的罩板，板麵不平度用1公尺鋼直尺檢查≤2mm。
c 內外收塵煙道按圖紙尺寸對稱製作，根據供料尺寸可分為2～3片拼接，拼接焊縫應避開出煙孔位，利用胎具分片壓制成形。
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