【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煅燒爐的砌筑及質量要求6煅燒爐結構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。煅燒爐爐體從結構上可分為煅燒料罐、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煅燒爐結構示意圖見圖 32。圖 32 6煅燒爐結構示意圖1火道；2 總煙道；3 冷卻水套；4 觀火孔；5 負壓調節(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 爐后預熱空氣道；11 爐前預熱空氣道。耐火材料質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，硅磚質量將直接影響罐體及火道部位的使用壽命，因此，應采用熱傳導性好、荷重軟化溫度高和高溫機械強度好的硅磚砌筑，且硅磚的理化指標及外形尺寸必須符合筑爐標準要求。表 33列出了 6煅燒爐硅磚質量指標要求。碳素廠碳素煅燒爐更新改造項目可行性研究報告 28 6煅燒爐用硅磚質量指標 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 重燒線變化：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量的好壞對煅燒爐的生產操作和爐體使用壽命有很大影響。為保證砌爐質量，除采購的砌筑材料必須符合質量指標外，應嚴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；——爐體構架和支承板安裝完畢，并經復驗合格；——煙道的混凝土基礎或鋼平臺完工，并經檢查合格；——煅燒罐、煅燒火道（包括燃燒口）等部位經過預砌筑，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構上分為煅燒罐、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、底部的預熱空氣道、相應高度的外墻砌體。砌筑前，應仔細復查支承板表面的標高、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，仔細檢查各組煅燒罐中心線的間距是否符合要求。砌筑有預熱空氣道的磚層時，應隨砌隨清掃。外墻的各種砌體均隨著煅燒罐的相應磚層依次砌筑。內、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，應先干排驗縫，然后從兩端向中心砌筑。保持罐體正確的內形是施工中的一個重要關鍵。砌筑過程中，應于爐子生產時爐料由上往下降落，所以砌體的內表面嚴禁有與排料方向逆向的錯牙，而且順向錯牙也不應大于 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，還應隨時用靠尺檢查砌體上表面的平整度，并使各罐體相應磚層的標高一致。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、外磚縫應用泥漿勾嚴。：煅燒爐的燃燒火道位于煅燒罐的兩側，由異形磚組成。砌筑前，先干排驗縫。砌筑時，要經常檢查斷面尺寸，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 在每米長度內不得大于 2mm；在全長內不得大于 4mm。砌蓋板磚時，應隨砌隨清除下部擠出的泥漿。每層火道砌完后，還應檢查蓋板磚面的標高。燒嘴磚砌筑時，應使其位置、尺寸和中心標高符合設計要求，并嚴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，均應按設計要求留設滑動縫?；瑒涌p必須清潔、平整。煅燒罐與磚墻之間的膨脹縫應防止堵塞，膨脹縫與火道接觸處應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內填充石棉—硅質耐火泥漿填料。硅磚段的后墻也由粘土磚、粘土質隔熱耐火磚、紅磚組成。在后墻的兩側粘土磚墻上留設的空氣道、揮發(fā)分道、廢氣道等孔道，應徹底清掃，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，應在全爐普遍檢查硅磚砌體上表面的標高，其誤差不得超過177。7mm。當煅燒罐上部加料口的截面逐層縮小時，其工作面的磚層應均勻錯臺砌筑；如果加料口的截面沒有改變時，則應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。頂部砌體中的埋設件要埋置穩(wěn)固。埋設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?，應在烘爐結束并經精整后施工。 煅燒爐工藝操作溫度控制溫度是煅燒工序的關鍵。要獲得煅燒質量好的煅后焦，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。煅燒的過程實質上是對石油焦的熱處理過程。物料在料罐內自上而下流動，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，火道溫度對煅燒質量及爐體質量具有決定作用。根據物料煅燒溫度不同，煅燒過程大體可分為預熱帶、煅燒帶、冷卻帶，三者既互相關聯(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?，一方面要避免溫度過高，把磚砌體燒流損壞；另一方面要設法拉長煅燒帶，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，對提高物料預熱溫度和縮短預熱帶，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。火道負壓的控制煅燒爐是一種負壓操作的爐子。火道內燃料燃燒的過程是：料罐內受熱的物料排出的揮發(fā)份經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壓作用下進入火道的。燃燒產生的熱煙氣在負壓的作用下在火道內逐層向下流動，并在流動過程中將熱量傳給火道磚（罐壁磚）和物料，而料罐內物料煅燒過程要求在隔絕空氣條件下進行。因此，保持爐內有一定負壓是必要的，但合理的使用負壓才是最重要的。火道負壓的測量控制點一般設在二層火道尾部。實踐證明，八層煅燒爐火道負壓的使用以35～45Pa 為宜。在這個負壓狀態(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。料罐內負壓能保證在 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、火道等掛灰結焦。為防止罐壁結焦棚料，應定期清理。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。加排料制度產量、溫度及質量要相互兼顧。產量高，溫度就容易高，但物料的煅燒時間短，煅后焦質量不易保證；產量過低，揮發(fā)份排出量少，爐溫難以控制，將導致物料煅燒溫度低，質量難以保證。6煅燒爐的工藝操作與其它煅燒爐相同，產量控制在80～100kg/h罐，應嚴格按上述要求進行操作。近四年來 6煅燒爐的工藝參數(shù)及質量控制見表 37。近四年來 6煅燒爐的工藝參數(shù)及質量控制表 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，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)及其配套設施都采用原有系統(tǒng)，能夠使物料系統(tǒng)與原有生產設施相互協(xié)調，并能在最大限度上減少建設投資。 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和防火要求。本工程的建設也未影響廠區(qū)的原綠化系統(tǒng)，建議在工程建設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。. 建筑結構 設計原則（1）認真執(zhí)行國家或地方現(xiàn)行的有關設計規(guī)范和規(guī)程,遵循安全實用、技術先進、經濟合理的原則，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、滿足通風采光及生產功能要求的前提下，盡量做到美觀大方，整齊統(tǒng)一。（3）合理選擇結構方案，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進度。（4）保護環(huán)境,采用行之有效的技術措施，防止粉塵、毒物、廢水、廢氣、廢渣(液)、噪聲、放射性物質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)定標準。 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 年主導風向：西風（冬季為偏西風，夏季為偏東風） ；年最大風速：；計算風壓值：。 抗震設計根據《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，設計時建構筑物地震烈度按 7度考慮設防。 工程地質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)，地基土承載力標準值在 150kpa～180kpa 之間。地下水位比較深，對基礎無影響。土層是否有濕陷性及其他詳細情況以該場地地質勘察報告為準。 建筑設計本次 6煅燒爐更新改造仍在原廠房內進行，無新建構筑物。 結構設計現(xiàn) 6煅燒爐廠房跨度 15m，長 36m，柱頂標高 ，采用鋼結構，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 標準柱距，基礎采用柱下樁基礎，圍護結構采用 ，爐基礎采用鋼筋砼基礎。 本次改造，僅將 6煅燒爐上部爐體拆除重建，其廠房及其內的其它建構筑物均不變動。煅燒爐體下鋼平臺支撐系統(tǒng)，經仔細觀察后未發(fā)現(xiàn)異常情況，也不需改動。. 電力 供電電源6煅燒爐現(xiàn)有用電負荷由 40變配電室供給。該變配電室內設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，