【正文】 現(xiàn)有 10根立柱部分截斷，采用 20根寬 250mm，長 3m的槽鋼，更換并加固；更換全部沙封蓋 400個和 200個沙封底座；更換全部 40個上水套，10 個下水套；更換 4塊煙道閘板。 6煅燒爐的砌筑及質(zhì)量要求6煅燒爐結(jié)構(gòu)碳素廠采用的是罐式煅燒爐。罐式煅燒爐由很多個垂直的小煅燒料罐組成，以每四個（按縱橫方向二二排列）為一組，分成若干組。煅燒爐爐體從結(jié)構(gòu)上可分為煅燒料罐、燃燒火道（包括燃燒口） 、各種通道和外墻。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 27 6煅燒爐由 2臺 5組料罐共 40罐、八層火道組成。6煅燒爐結(jié)構(gòu)示意圖見圖 32。圖 32 6煅燒爐結(jié)構(gòu)示意圖1火道；2 總煙道；3 冷卻水套；4 觀火孔；5 負(fù)壓調(diào)節(jié)拉板；6 測溫孔；7 加料斗；8 煅燒料罐；9 爐后揮發(fā)份道；10 爐后預(yù)熱空氣道；11 爐前預(yù)熱空氣道。耐火材料質(zhì)量要求罐式煅燒爐主要砌筑材料包括硅磚、粘土磚、保溫磚等，其主要部位、罐體及火道由異性硅磚砌筑。由于煅燒時火道的最高溫度為1300～1380℃，燃燒口的溫度達 1500℃，煅燒罐和火道的砌體除受到1300℃以上的高溫作用，還受到裝、出碳素材料時對罐壁的磨擦和撞擊、煅燒時氣體對砌體的沖刷和滲透以及低熔點鹽類熔渣的侵蝕等作用，硅磚質(zhì)量將直接影響罐體及火道部位的使用壽命，因此，應(yīng)采用熱傳導(dǎo)性好、荷重軟化溫度高和高溫機械強度好的硅磚砌筑，且硅磚的理化指標(biāo)及外形尺寸必須符合筑爐標(biāo)準(zhǔn)要求。表 33列出了 6煅燒爐硅磚質(zhì)量指標(biāo)要求。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 28 6煅燒爐用硅磚質(zhì)量指標(biāo) 表 33序號 項 目 要 求1 SiO2含量 不小于 94%2 耐火度 不低于 1690℃3 不低于 1650 ℃4 重?zé)€變化：1450℃，2 小時。 0～%5 顯氣孔率 不大于 22%6 常溫耐壓強度 不小于 7 真密度 不大于 8 Fe2O3 小于 1%煅燒爐砌筑要求煅燒爐砌筑質(zhì)量的好壞對煅燒爐的生產(chǎn)操作和爐體使用壽命有很大影響。為保證砌爐質(zhì)量，除采購的砌筑材料必須符合質(zhì)量指標(biāo)外，應(yīng)嚴(yán)格按照下述砌爐要求進行。（1）砌筑條件——存放砌筑材料的場地及砌筑時須防雨、防雪；——爐體構(gòu)架和支承板安裝完畢，并經(jīng)復(fù)驗合格；——煙道的混凝土基礎(chǔ)或鋼平臺完工，并經(jīng)檢查合格；——煅燒罐、煅燒火道（包括燃燒口）等部位經(jīng)過預(yù)砌筑，并將異形磚挑選作組合。（2）煅燒爐爐體的砌筑煅燒爐爐體從結(jié)構(gòu)上分為煅燒罐、燃燒火道（包括燃燒口） 、各種通道和外墻等，從高度方向或所采用的材質(zhì)上分為底部粘土磚段、中部硅磚段和頂部粘土磚段。1）底部粘土磚段：包括煅燒罐下部粘土磚砌體、底部的預(yù)熱空氣道、相應(yīng)高度的外墻砌體。砌筑前，應(yīng)仔細(xì)復(fù)查支承板表面的標(biāo)高、平整度和支承底板上各下料口的中心線、尺寸。砌筑時，從煅燒罐的下料口開始砌磚，接著砌其碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 29 他部位。下料口砌體形成后，仔細(xì)檢查各組煅燒罐中心線的間距是否符合要求。砌筑有預(yù)熱空氣道的磚層時，應(yīng)隨砌隨清掃。外墻的各種砌體均隨著煅燒罐的相應(yīng)磚層依次砌筑。內(nèi)、外墻的砌筑都要拉線，以保持墻面的平整和垂直。2）中部硅磚段：是煅燒爐最重要的部位，包括煅燒罐的硅磚段、各層燃燒火道、隔墻及四周墻，均由硅磚砌成。硅磚砌體外面還有粘土磚、粘土質(zhì)隔熱耐火磚、紅磚組成的外墻。在粘土磚外墻中還有各種通道口。硅磚砌體一般采用摻有水玻璃的硅質(zhì)耐火泥漿砌筑。砌體磚縫的允許厚度為：煅燒罐和火道蓋板 1～3mm；火道隔墻及四周墻 2～4mm。：煅燒罐是一個中空長方形的柱形體，罐體各磚層均由異形磚組成。煅燒罐砌磚時，應(yīng)先干排驗縫，然后從兩端向中心砌筑。保持罐體正確的內(nèi)形是施工中的一個重要關(guān)鍵。砌筑過程中，應(yīng)于爐子生產(chǎn)時爐料由上往下降落，所以砌體的內(nèi)表面嚴(yán)禁有與排料方向逆向的錯牙，而且順向錯牙也不應(yīng)大于 2mm。煅燒硅磚段砌完后，要檢查垂直度，其誤差不得大于 4mm。此外，還應(yīng)隨時用靠尺檢查砌體上表面的平整度，并使各罐體相應(yīng)磚層的標(biāo)高一致。煅燒罐罐壁較薄，有的僅 80mm厚。為了防止氣體串漏，在砌筑每層火道的蓋板前，罐壁砌體的內(nèi)、外磚縫應(yīng)用泥漿勾嚴(yán)。：煅燒爐的燃燒火道位于煅燒罐的兩側(cè)，由異形磚組成。砌筑前，先干排驗縫。砌筑時，要經(jīng)常檢查斷面尺寸，確保磚縫泥漿飽滿，并保持砌體清潔。每層火道蓋板磚砌筑前，應(yīng)徹底清掃底面和墻面的殘存泥漿和雜物。同時，還要檢查站蓋板磚下砌體上表面的平整度，其誤差值為：碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 30 在每米長度內(nèi)不得大于 2mm；在全長內(nèi)不得大于 4mm。砌蓋板磚時，應(yīng)隨砌隨清除下部擠出的泥漿。每層火道砌完后，還應(yīng)檢查蓋板磚面的標(biāo)高。燒嘴磚砌筑時，應(yīng)使其位置、尺寸和中心標(biāo)高符合設(shè)計要求，并嚴(yán)格控制燒嘴中心與火道中心線的間距。：硅磚砌體的上部、下部與粘土磚砌體接觸處，均應(yīng)按設(shè)計要求留設(shè)滑動縫?；瑒涌p必須清潔、平整。煅燒罐與磚墻之間的膨脹縫應(yīng)防止堵塞，膨脹縫與火道接觸處應(yīng)填塞石棉繩或耐火纖維。硅磚砌體四周與后墻粘土磚砌體之間自下而上均留有膨脹縫?？p內(nèi)填充石棉—硅質(zhì)耐火泥漿填料。硅磚段的后墻也由粘土磚、粘土質(zhì)隔熱耐火磚、紅磚組成。在后墻的兩側(cè)粘土磚墻上留設(shè)的空氣道、揮發(fā)分道、廢氣道等孔道，應(yīng)徹底清掃，以保證其暢通。3）頂部粘土磚段：包括煅燒爐上部粘土磚砌體、揮發(fā)份道等孔道及其他頂部砌體。砌筑前，應(yīng)在全爐普遍檢查硅磚砌體上表面的標(biāo)高，其誤差不得超過177。7mm。當(dāng)煅燒罐上部加料口的截面逐層縮小時，其工作面的磚層應(yīng)均勻錯臺砌筑；如果加料口的截面沒有改變時，則應(yīng)注意罐體全高的垂直度。并且，加料口的中心必須與煅燒罐的中心吻合。頂部砌體中的埋設(shè)件要埋置穩(wěn)固。埋設(shè)件與砌體間的間隙可用濃耐火泥料或石棉泥料填實。爐頂?shù)谋貙雍湍突饾沧⒘?，?yīng)在烘爐結(jié)束并經(jīng)精整后施工。 煅燒爐工藝操作溫度控制溫度是煅燒工序的關(guān)鍵。要獲得煅燒質(zhì)量好的煅后焦，必須保持首碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 31 層火道溫度達到 1250～1380℃，需每 1小時對首層、五層煅燒爐火道進行測溫一次。首、二層溫度與八層溫度應(yīng)兼顧考慮。首、二層溫度的高低決定著物料的加熱速度以及揮發(fā)份的逸出速度，同樣影響料最終所能達到的溫度。煅燒的過程實質(zhì)上是對石油焦的熱處理過程。物料在料罐內(nèi)自上而下流動，同時接受火道傳給的熱量，物料得到升溫，最終被加熱到 1200 ℃以上而達到煅燒的目的，因此，火道溫度對煅燒質(zhì)量及爐體質(zhì)量具有決定作用。根據(jù)物料煅燒溫度不同，煅燒過程大體可分為預(yù)熱帶、煅燒帶、冷卻帶，三者既互相關(guān)聯(lián)又相互制約，焦碳就是在煅燒帶完成煅燒過程的?；鸬罍囟鹊目刂疲环矫嬉苊鉁囟冗^高，把磚砌體燒流損壞；另一方面要設(shè)法拉長煅燒帶，使物料達到更高的煅燒溫度。煅燒爐的溫度控制一般以首二層、五層、八層為測點控制。煅燒爐的燃料揮發(fā)份，主要從首層火道引入，并主要在首、二層火道內(nèi)燃燒。因此，首、二層火道揮發(fā)份的燃燒及溫度制度就決定著全爐熱工性能。從爐子的煅燒原理也可以看出，首、二層溫度的提高，對提高物料預(yù)熱溫度和縮短預(yù)熱帶，拉長煅燒帶非常重要。但是火道最高允許溫度受耐火磚的耐火度和荷重軟化溫度限制。由于火道用硅磚砌筑，其耐火度和荷重軟化溫度分別為 1690℃和 1650℃以上，所以必須將首、二層溫度控制在 1250～1380℃，才能保證爐體質(zhì)量。八層火道溫度控制在 1000～1100℃是比較適宜的，溫度低些，有利于煅燒物料的冷卻，減輕爐體底部煙道等粘土磚和冷卻水套承受的高溫壓力，延長爐子使用壽命。火道負(fù)壓的控制煅燒爐是一種負(fù)壓操作的爐子?；鸬纼?nèi)燃料燃燒的過程是：料罐內(nèi)受熱的物料排出的揮發(fā)份經(jīng)料罐上部溢出口進入揮發(fā)份大道（收集道） ，碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 32 在負(fù)壓抽力作用下進入火道與空氣混合燃燒。燃燒所需空氣也是在負(fù)壓作用下進入火道的。燃燒產(chǎn)生的熱煙氣在負(fù)壓的作用下在火道內(nèi)逐層向下流動，并在流動過程中將熱量傳給火道磚（罐壁磚）和物料，而料罐內(nèi)物料煅燒過程要求在隔絕空氣條件下進行。因此，保持爐內(nèi)有一定負(fù)壓是必要的，但合理的使用負(fù)壓才是最重要的?；鸬镭?fù)壓的測量控制點一般設(shè)在二層火道尾部。實踐證明，八層煅燒爐火道負(fù)壓的使用以35～45Pa 為宜。在這個負(fù)壓狀態(tài)下，火道揮發(fā)份與空氣能充分混合燃燒，有一定的火焰長度，各層火道溫度較易控制，分布均勻。料罐內(nèi)負(fù)壓能保證在 0～5Pa，有利于揮發(fā)份溢出又不至于吸入空氣。清理制度延遲石油焦揮發(fā)份高，易造成罐壁、大道、火道等掛灰結(jié)焦。為防止罐壁結(jié)焦棚料，應(yīng)定期清理。一般規(guī)定，大道、溢出口每 21天清理一次，罐壁 4個月清理一次，橫道每周清理一次，火道和溢出口不能同時清理。加排料制度產(chǎn)量、溫度及質(zhì)量要相互兼顧。產(chǎn)量高，溫度就容易高，但物料的煅燒時間短，煅后焦質(zhì)量不易保證；產(chǎn)量過低，揮發(fā)份排出量少，爐溫難以控制，將導(dǎo)致物料煅燒溫度低，質(zhì)量難以保證。6煅燒爐的工藝操作與其它煅燒爐相同，產(chǎn)量控制在80～100kg/h罐，應(yīng)嚴(yán)格按上述要求進行操作。近四年來 6煅燒爐的工藝參數(shù)及質(zhì)量控制見表 37。近四年來 6煅燒爐的工藝參數(shù)及質(zhì)量控制表 表 372022年 2022年 2022年 2022年首層溫度 (℃) 1220 1250 1290 1310碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 33 五層溫度 (℃) 1250 1270 1300 1350八層溫度 (℃) 1050 1080 1130 1150分號負(fù)壓 (Pa) 55 52 54 45總煙道溫度 (℃) 960 980 990 995煅燒焦真密度(g/cm 3) 煅燒焦電阻率(181。Ωm) 385 415 392 402灰份(%) 區(qū)域位置及交通中鋁河南分公司位于河南省鄭州市上街區(qū)，其東距鄭州市 38km，西距古都洛陽 114km，北望黃河，南依嵩山。廠區(qū)緊鄰隴海鐵路，G310 國道由東向南從本區(qū)折轉(zhuǎn)，連霍高速公路從廠區(qū)北部穿越，交通十分便利，地理位置優(yōu)越。 總平面布置本項目在碳素廠原 6煅燒爐廠房內(nèi)進行，故無需征用土地。區(qū)域平面圖見附圖。本工程改造后物料輸送系統(tǒng)及其配套設(shè)施都采用原有系統(tǒng)，能夠使物料系統(tǒng)與原有生產(chǎn)設(shè)施相互協(xié)調(diào)，并能在最大限度上減少建設(shè)投資。 企業(yè)運輸本項目不涉及改變和增加企業(yè)對外運輸量及運輸方式，故不考慮企業(yè)對外運輸問題。 消防與綠化河南分公司目前已具備了一整套完善的消防系統(tǒng)。本項目改造及其改造完成后，對總平面未造成大的影響，與原有建筑物的間距均滿足了通風(fēng)和防火要求。本工程的建設(shè)也未影響廠區(qū)的原綠化系統(tǒng)，建議在工程建設(shè)完成后碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 34 充分利用建筑物的周邊進行綠化工作。. 建筑結(jié)構(gòu) 設(shè)計原則（1）認(rèn)真執(zhí)行國家或地方現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計規(guī)范和規(guī)程,遵循安全實用、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的原則，以滿足工藝專業(yè)的要求。（2）確定合理的建筑形式，在節(jié)省投資、滿足通風(fēng)采光及生產(chǎn)功能要求的前提下，盡量做到美觀大方，整齊統(tǒng)一。（3）合理選擇結(jié)構(gòu)方案，使得在建材選取和施工方法上，能夠做到因地制宜、就地取材、施工規(guī)范，從而加快該項目的建設(shè)進度。（4）保護環(huán)境,采用行之有效的技術(shù)措施，防止粉塵、毒物、廢水、廢氣、廢渣(液)、噪聲、放射性物質(zhì)及其他有害因素對環(huán)境的污染，并進行綜合治理和利用，使其排污、排廢、排毒符合國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。 氣象資料 主要氣候參數(shù)如下: 絕對最高氣溫: ℃； 絕對最低氣溫: ℃； 年平均氣溫: ℃； 最熱月平均氣溫：℃； 最冷月平均氣溫：2℃；年最大降雨量：；年平均降雨量： mm；日最大降雨量： mm(94 年 7月)；日最大積雪深度：12cm；計算雪荷載：；最大凍土深度：27cm；碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 35 年主導(dǎo)風(fēng)向：西風(fēng)（冬季為偏西風(fēng)，夏季為偏東風(fēng)） ；年最大風(fēng)速：；計算風(fēng)壓值：。 抗震設(shè)計根據(jù)《中國地震烈度區(qū)劃圖》(1990)中提供的資料，本地區(qū)基本地震烈度為 7度，設(shè)計時建構(gòu)筑物地震烈度按 7度考慮設(shè)防。 工程地質(zhì)以中國有色金屬工業(yè)西安勘察院的《長鋁公司碳素廠技改工程巖土工程勘察報告書》為參考，耕植土以下為黃土狀土：褐黃色，堅硬狀態(tài)，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值在 150kpa～180kpa 之間。地下水位比較深，對基礎(chǔ)無影響。土層是否有濕陷性及其他詳細(xì)情況以該場地地質(zhì)勘察報告為準(zhǔn)。 建筑設(shè)計本次 6煅燒爐更新改造仍在原廠房內(nèi)進行，無新建構(gòu)筑物。 結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn) 6煅燒爐廠房跨度 15m，長 36m，柱頂標(biāo)高 ，采用鋼結(jié)構(gòu)，屋面系統(tǒng)采用鋼筋砼工字形薄腹屋面梁和大型屋面板，鋼天窗架，6m 標(biāo)準(zhǔn)柱距，基礎(chǔ)采用柱下樁基礎(chǔ)，圍護結(jié)構(gòu)采用 ，爐基礎(chǔ)采用鋼筋砼基礎(chǔ)。 本次改造，僅將 6煅燒爐上部爐體拆除重建，其廠房及其內(nèi)的其它建構(gòu)筑物均不變動。煅燒爐體下鋼平臺支撐系統(tǒng)，經(jīng)仔細(xì)觀察后未發(fā)現(xiàn)異常情況，也不需改動。. 電力 供電電源6煅燒爐現(xiàn)有用電負(fù)荷由 40變配電室供給。該變配電室內(nèi)設(shè)兩臺碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 36 S91000/10，