镁电解槽内衬砌筑安装施工技术
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摘要：镁电解槽系列由头槽、上插阳极精炼电解槽、下插阳极流水线电解槽、分离槽组成,此四种槽都是镁电解生产的关键设备。几种槽型结构相差不大，其施工技术大同小易，下插阳极流水线电解槽在系列中数量最多且槽型最复杂施工难度最大，头槽、分离槽相对简易一些，故该技术实用于其它几种槽型，在此主要介绍流水线电解槽的施工技术。
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
一、工艺原理：
镁电解槽系列是一套循环电解氯化镁的过程。对氯化镁电解质调配净化除杂和电解,电解得到的氯气通过集气导管进入氯气管道，电解得到的金属镁进入集镁室，电解产生的尾气通过尾气集管排入尾气处理系统。镁和氯气循环使用。
镁电解槽的内衬由粘土耐火砖及莫来石砖、高强耐酸浇注料等砌筑而成。因是盛装高温熔融电解溶液的装置设备，使用高强耐酸胶泥砌筑耐火砖，砖缝必须饱满才不会产生渗漏；同时槽内石墨阳极、钢阴极安装的垂直度、间距误差要求很高。
二、主要施工方法及技术要求：
㈠总体施工工艺流程图
（二）、流水线电解槽内衬砌筑施工方法：
砌砖的规则。
电解槽所用的耐火材料及隔热材料、浇注料等应防止受潮。耐火材料进厂及砌筑时必须采取有效的防雨、防潮措施；密封保管的耐火浇注料、粉料、骨料、耐火泥等应在使用时开封，不得使用过期材料。
、不得在砌体上砍凿砖，砌砖时用木锤找正。
、砖的加工面不得朝向炉内工作面。
、拱脚应具有同拱的半径方向一致的平整表面，严禁用加厚砖缝的方法找平拱脚。
④、拱胎必须支设正确牢固，并经检查合格才允许砌筑拱和拱顶。拱的环砖数应是奇数，打入锁砖前，锁砖砌入拱内深度为砖宽度的2/3。打入锁砖时应用木棰，如使用铁锤要垫木板。
⑤、耐火砖砌筑砖逢厚度用塞尺检查，塞尺宽度为15mm，厚度等于被检查砖逢的设计厚度，如塞尺不费力地插入砖逢深度超过20mm，且不能同时在横向和纵向的接缝上；在槽底和槽墙上，砖缝最大深度超过10mm；即该砖缝为不合格。
⑥、炉子砌筑砖缝厚度在每5m2砌体表面上用塞尺检查10处，规定砖缝厚度大于50%以上的砖缝不应超过下列定数。
（2） 内衬砌筑前的检查：
检查槽的纵向和槽壳的竖直偏差、水平偏差；表面缺陷等。
在内衬砌筑之前，应对槽壳进行除锈以及清污，清理完槽壳内表面杂物，除锈需要见到槽壳材料的金属光泽。做好隐蔽记录经签字认可后才可进行下道工序施工。
从槽壳底部开始进行流水线电解槽的内衬砌筑工作
检查炉壳的平整度，测量放线，根据设计图纸及砖的实际厚度，弹出炉壁四周的炉墙垫砖的高度线及炉底各层砖的尺寸线。砌筑完毕要求上表面用2米靠尺检查平整度
在流水线槽底部用钠水玻璃耐火纤维板，厚度5mm作为绝热层。钠水玻璃的要求按照制造商的使用说明要求操作。
槽底上粘贴铸石板绝热层，粘合剂采用树脂铸石粉胶泥。两层厚度40mm，由一片一片的铸石板错缝拼接起来完成。
施工完成后检查其平整度，满足施工设计要求，在全平面内平整度误差±5mm，不满足施工要求的需要进行调整达到要求为止。分别在铸石板上用白线标记出四条平行于电解槽轴线左、右侧的阳极块安装耐火砖施工线，并标出内表面及预留孔洞的主要标高。
干燥后的底部采用耐火胶泥作为粘结剂，开始耐火粘土砖的砌砖工作。层与层之间采用半块砖错开砌砖，并用木棰或橡胶棰轻轻敲打。层与层之间缝隙厚度最多2毫米。清除多余的耐火砖碎片及耐火胶泥。
安装阳极块之前需要彻底检查阳极块，并修补其缺陷。利用交叉衡量块法安装阳极。先将阳极吊装到紧贴集镁室墙侧，将铸铁接头部分穿透槽壳阳极开孔并将其安装到设计位置。自制专用卡具校正石墨阳极，检查末端和工作面的垂直度须满足±2mm的设计要求。依序安装所有的阳极块，安装完成后从收集室侧排列检查阳极块的末端必须与电解槽的轴线平行。
用耐火胶泥砌筑耐火砖，填充满阳极块铸铁接头的末端并堵塞耐火粘土砖与槽壳和内衬之间的空隙。砌筑完成后待其干燥。在收集室底部、墙面依据图纸要求继续砌筑耐火砖，从墙的底端到达标高位置之后停止。配合并砌筑莫来石砖，板间的空隙填充耐火纤维板，然后铺设第四和第五层耐火粘土砖。
按照设计位置将两电极块的末端安装到每一排上。从收集室侧排列所有阳极块的末端在每一行，检查末端和工作面的垂直度。严格与电解槽的轴线平行。在阳极块的顶部，放置阳极校正装置和调整电极块的顶部。用塞尺在阳极下部之间检查和调整，用硅酸铝纤维板粘结到铸铁的末端。根据阳极块图纸确保检查以下内容：检查中心与中心的间距，阳极块与支撑面的偏差。用铸石板盖住铸铁电极接头的末端并密封壳体上的耐火粘土砖灰缝的开口。在阳极铸铁电极接头和耐火粘土砖内衬水平面的周围浇注耐火浇注料。
耐火浇注料干燥后，依据内衬图纸，收集室底部砌砖。在墙的底端到耐火浇注料铸件前继续铺设砌砖。在耐火浇注料凝固后，再连续灌注一层耐火浇注料在上面，完成灌注后，振捣密实浇注料。在浇注料凝固后，铺设莫来石浇注料为铺下一层耐火砖做找平砌筑面。
铺设耐火砖到槽壳的砌砖标记上，标记初步隔断墙的记号。在边缘铺设底部砌砖，留出隔断墙柱子的开口。根据给出的内衬图纸的尺寸标记纵墙的砌砖。在砌电解槽的纵墙砖时，在耐火粘土层和硅藻土层的砌砖之间留出伸缩缝，在其内部填充碎硅藻土。
砌筑隔断墙上的砌砖，包括莫来石砖高度依据内衬图纸给出的阴极安装尺寸。检查阴极安装的水平面，如果需要，找平表面。在设计位置的临时支撑上放置阴极用模型固定电极距离，检查安装的垂直度。阴极装配质量需严格控制，不允许有裂纹。电极的铝接触面不许有划痕。在开始安装之前修补发现的问题。用内衬层莫来石浇注料砌砖盖住外壳出口处的阴极末端。用粘土耐火砖填充阴极末端与外壳上的之间的缝隙。依据内衬图纸所列尺寸在阴极末端的上部砌筑隔断墙上的粘土耐火砖。
在阴极间相似的间隙处安装挡板；间隙的布置和尺寸依照图纸。每一块阴极上焊接挡板，用莫来石浇注料填充间隙或者其他高强胶泥砌筑高炉砖填充。
用耐火浇注料填充挡板与内衬间的间隙，紧密浇注。在浇注料凝固后，在电解侧铺设刚玉熔铸砖。用耐火泥浆砌筑耐火砖在刚玉熔铸砖上面。同时，在阴极末端浇注料铸件处紧密砌砖粘土耐火砖。
在阴极周围浇注耐火浇注料，边浇注边振捣紧密。注意凝固时间，按照材料制造商提供的使用说明制作。
继续砌筑纵墙到浇注料板到铸石板标记安装高度的位置。同时进行纵墙的砌砖，末端墙和隔断墙上的其余拱门粘土耐火砖的砌筑。铺设下一层内衬时，严格检查每层成型品异型砖，包括沿整个电解槽周边和拱墙的水平面上的浇注料砖。
电解槽拱墙砌砖。依照图纸的尺寸安装隔断和拱墙拱座。在拱座上支设制作的拱胎以便于拱砖的砌筑。依照内衬图纸，垫高拱座和带有粘土耐火砖的硅酸铝纤维板之间的缝隙。
在放置莫来石之前，检查与水平表面平齐，适当调整其水平度在设计许可范围内。放置莫来石，注意按照内衬图纸，阴极块与莫来石之间的公差范围与图纸上的一致。在莫来石和隔断墙之间做好预留阴极间开口。
同时放置莫来石异型砖，铺设电解槽收集室的出口与流通通道的框架的高炉砖，通道布置在壳体的专门的孔中。依据内衬图纸尺寸，在浇注料板上铺设水平高炉砖。在高炉砖与下一层粘土耐火砖之间做一个高温伸缩缝。耐火纤维板干燥后填满该伸缩缝。依据内衬图纸的尺寸，在浇注料板水平面上铺设粘土耐火砖。
在完成纵墙，底面墙和隔断墙的砌砖后，铺设耐火浇注料盖板。硅酸铝纤维板填充在浇注料板与铸石或其他同类型伸缩缝之间。安装罩子和液位计壳在槽盖上面，完全密封安装口缝隙。
在设计位置上安装集气管支座。砌筑收集室到排气口的框架上的砖。
在图纸设计位置布置两个尾气排放口。用耐火浇注料密封浇注浇注料板并按照图纸的设计位置尺寸浇注收集室的框架的下层的密封浇注料。
继续砌筑粘土耐火砖到铸铁板的高度。在铸铁板和耐火砖之间填充碎硅藻土颗粒，放置校平铸铁板。在铸铁板的顶部，干燥铺设耐火纤维板密封排气管的四周。用耐火胶泥砌筑一层粘土耐火砖，在电解槽的边界上留出等距的开口，用于电解槽干燥时排出水分。
（4）耐火浇注料浇注方法
耐火浇注料施工前，熟悉耐火浇注料厂家提供的技术指标。严格按照厂家提供的配合比进行配比，按厂家提供的搅拌技术要求控制搅拌时间，根据技术要求将粘结剂和骨料在强制搅拌机内混合均匀（约3～4分钟），然后按照加水量（按厂家提供的技术要求指标现场称量）加入洁净水（水中氯离子≤300㎎/L），搅拌均匀后即可使用。搅拌好的耐火浇注料要及时用完，不能随便加水，已初凝的浇注料不能使用。耐火浇注料应用插入式振动器振捣密实至表面露出浮水为止，不能出现裂缝、蜂窝、孔洞、剥落等缺陷。浇注后应按规定方法进行养护，养护时间不少于24小时。
（5）膨胀缝留设
炉子使用寿命长短与膨胀缝设置有直接关系，整个炉子施工过程中，槽底、槽墙均有伸缩缝，膨胀缝留设位置、厚度应符合设计图纸要求。砌筑时采用样板控制，缝内填料密实。对于膨胀缝内所用耐火纤维材质严格遵守设计及厂方要求订购。也可按筑炉规范要求设置膨胀缝。
（6）弧形拱砌筑方法
在周围炉墙砌筑完成，炉墙顶层砖表面平整度经检查合格后砌筑拱脚砖。拱脚砖砌好后支设拱胎，炉底砖上应用木板垫上，以免将砖表面弄坏。拱胎必须支设正确牢固，砌筑前须进行预砌和干排验缝，并经检查合格才允许砌筑拱和拱顶。锁砖应打入牢固，炉顶砖缝为1 mm，使用高强胶泥砌筑。拱胎顶部砌筑从两端向中间砌。
三、质量技术要求：
、技术要求
严格按照图纸组织施工，炉子所用耐火材料要符合设计要求。
运入施工现场的耐火材料，应有出厂合格证，否则不允许进入施工现场。
砌筑所用耐火泥应与所用的耐火砖材质相适应，原则上为同一厂家产品。
砌体基本规定：
1．灰缝： 砖缝厚度1～2mm。
每砌筑4-5层检查一次平整度、直角度，要求在公差（±2mm）范围内，并形成检查报告，确认后进入下一程序。
2．线尺寸误差：
3．表面平整误差（用2m长靠尺检查，靠尺与砌体之间的间隙）：炉底最上层砖 3 mm
4．标高误差：
5．垂直度：炉墙每米3mm，全高8mm。
6. 浇注料浇注公差执行±2mm标准；砌砖时对所用填料必须充满压实。
浇注后的孔洞检查。与熔体接触部位，孔洞直径不超过2mm，深度不超过3mm；不与熔体接触部位，孔洞直径不超过4mm,深度不超过5mm。
7. 在内衬砌筑过程中，预留的阳极、阴极孔洞必须严格按照图纸要求砌筑和检查，以方便其上安装构件达到设计要求。不允许在砌砖层和构件之间存在空隙，将砌砖层之间的空隙用莫来石浇注料填充。
8. 冬季施工：如果在寒冷的冬季对电炉进行内衬砌筑，必须保证内衬现场的环境气温不低于15℃；如果内衬现场的温度低于15℃，那么在内衬现场必须设置加热器；在内衬砌筑过程中，必须采取预防措施，以防止内衬材料的回潮和污染；在内衬操作过程中所采用的材料温度不得低于10℃；如果在冬季进行内衬砌筑，必须在工作日志中记录安装现场的环境气温，内衬操作中所用材料的温度，以及所用泥浆的温度。
四、结论与建议
砌筑技术的高低和内衬材料的匹配及生产日常维护决定镁电解槽的使用寿命。如何提高镁电解槽的使用寿命，设计工艺上的优化，耐火材料的使用性能不断提高进步，砌筑技术的保障，成为今后的方向。