10万吨铜冶炼工程 主要施工方案
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10万吨铜冶炼工程主要施工方案
目 录
一、总 论 ..................................................................................................................................... 3 1.1 项目及企业概况 ................................................................................................................. 3 1.2 工程主要建设内容 ............................................................................................................. 3 1.2.1 精矿库 ......................................................................................................................... 3 1.2.2 熔炼车间 ..................................................................................................................... 3 1.2.3 电解车间 ..................................................................................................................... 4 1.2.4 净液车间 ..................................................................................................................... 5 1.2.5 制氧站 ......................................................................................................................... 5 1.2.6 总降压变电站及全厂供配电 ..................................................................................... 5 二、冶炼工艺 ................................................................................................................................. 6 2.1 概述 ..................................................................................................................................... 6 2.2 工艺流程简图 ..................................................................................................................... 6 三、主要施工工艺 ......................................................................................................................... 7 3.1 土建重点施工工艺 ............................................................................................................. 7 3.1.1 测量控制 ..................................................................................................................... 7 3.1.2 电解槽制作与安装 ..................................................................................................... 7 3.1.3 防腐工程 ..................................................................................................................... 8 3.1.4筑炉工程 ...................................................................................................................... 8 3.1.5 通用工程 ..................................................................................................................... 9 3.2 安装重点施工工艺 ............................................................................................................. 9 3.2.1 专用行车及轨道安装 ................................................................................................. 9 3.2.2 铜母线制作安装 ....................................................................................................... 10 3.2.3 管道安装 ................................................................................................................... 11 3.2.4 大型预制构件制作安装 ........................................................................................... 11 3.2.5大型设备和钢结构制作安装 .................................................................................... 11
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10万吨铜冶炼工程主要施工方案
一、总 论
1.1 项目概况
本项目设计规模为阴极铜100kt/a/年，以铜精矿为原料，冶炼工艺流程为澳斯麦特炉→电炉沉降→转炉吹炼→火法精炼→始极片大极板电解精炼，不包括炉渣选矿、阳极泥处理、白烟尘处理。
1.2 工程主要建设内容
1.2.1 精矿库
精矿仓库跨度为33m，长度298.5m，采用预制钢筋混凝土排架结构，钢屋架均采用双层压型彩钢板；内衬150厚离心玻璃棉毡，墙面采用双层彩
精矿库室内全景
钢板，内衬110厚保温棉毡作为保温隔热材料；外板厚度为0.8mm，内板厚度为0.6mm。屋面设有3m跨通风采光天窗，地面采用耐磨细石混凝土。库内设有3台能力为QP=16t的抓斗吊车，用以转送铜精矿与熔剂和配料，吊车轨道顶标高15.000。 1.2.2 熔炼车间
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熔炼车间室内全景
熔炼车间室外全景
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澳斯麦特炉 转炉
熔炼车间主厂房跨度20m、长度240m，配置了熔炼、电炉、吹炼、阳极精炼、阳极浇铸等工序。采用多层钢框架加支撑结构，外墙体均采用双层3mm厚防腐节能板围护结构，内衬110厚保温棉毡作为保温隔热材料。屋面均采用双层板；内衬150厚离心玻璃棉毡，屋面外板采用0.8mm彩钢板，屋面内板采用4mm防腐节能板。内墙分隔采用100厚防火板，在熔炼炉、吹炼炉、阳极炉区域、圆盘浇铸区域屋面设有通风天窗，地面根据工艺要求设置耐磨细石混凝土；楼面根据工艺要求设置耐高温混凝土或耐火砖以及花纹钢板面层楼面。
1.2.3 电解车间
电解车间室内全景 电解车间室外全景
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电解主跨跨度为33m，长度264.2m，主跨采用预制钢筋混凝土排架结构；屋面设有9m跨通风天窗，天窗采用一次压模成型玻璃钢窗。内墙为240，外墙为370厚，屋面采用100厚保温隔热层为聚苯乙烯泡沫板。配套一台电解专用吊车和一台Q=32/5t普通双梁桥式吊车，一台始极片加工机组，一台阳极整形加工机组，一台电铜洗涤机组，一台残极洗涤机组，一台导电棒运输机组，423个电解槽。
1.2.4 净液车间
净液主跨跨度为18m，长度96.1m，采用钢筋混凝土框排架结构。屋面采用三元乙丙防水卷材防水层；外墙采用聚氨酯丙烯酸乳液外墙涂料。楼地面根据工艺需要进行相应防腐处理；内墙、屋面及钢构件均采用聚乙烯含氟莹丹或含氟高氯化防腐涂料。净液系统采用诱导法脱铜及杂质的净化流程。
1.2.5 制氧站
制氧站设备间、氮压机间及配电间均采用现浇钢筋混凝土框架结构，空压机房采用预制钢筋混凝土排架结构。设置一套15000Nm³/h、纯度为99.6%
制氧站室外全景
的深冷制氧机组，出塔压力0.32MPa。同时副产600Nm³/h液氧、1500Nm³/h氮气和200Nm³/h液氮。
1.2.6 总降压变电站及全厂供配电
本工程设置了1套余热发电机，发出的电力为2500KW。厂区
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110KV总降压变电站配制110/10KV单台容量31.5MVA有载自动调压主变压器2台。
二、冶炼工艺
2.1 概述
10万吨铜冶炼工程设计规模为100kt/a阴极铜，以铜精矿为原料，冶炼工艺采用的流程为铜精矿配料→澳斯麦特炉→转炉吹炼→回转式阳极炉火法精炼→常规大极板电解精炼。主要设计内容包括解冻库、精矿库、配料、精矿制粒、精矿运输、澳斯麦特炉、转炉吹炼、阳极炉精炼系统及电解精炼系统。
2.2 工艺流程简图
铜冶炼工艺流程图
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三、主要施工工艺
3.1 土建重点施工工艺
3.1.1 测量控制
本工程主体为框架和排架结构，排列复杂的大量设备基础及电解车间423个电解槽定位、多功能行车轨道高程控制（每2m允许偏差±1mm）测量精度要求极高，是测量工作的重点。
3.1.2 电解槽制作与安装 3.1.2.1 电解槽制作
电解工段电解槽共423个，长宽高分别为6.2m/1.4m/1.72m，池壁壁厚为115mm。采用密实性混凝土，骨料为石英质碎石，S6抗渗等级，采用10套定型钢模板现场预制，蒸汽养护。构件结构尺寸及混凝土保护层控制是电解槽预制工程的重点主控项。
电解槽定型钢模板安装
实况
电解槽定型钢模板打磨作
业中
3.1.2.2 电解槽安装
本工程电解槽为钢筋混凝土预制电解槽，共423个。安装顺序为：基础及电解槽验收→电解槽就位→电解槽初调→电解槽精调→
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电解槽防腐（含管件等安装）→支架进液管安装→保温。电解槽定位精调及防渗防腐处理是电解槽安装工程的重点。
3.1.3 防腐工程 基础、基础短柱在正负零以下的混凝土工程采用PSQ 一底一布四面进行防腐。屋面钢结构采用石英砂喷砂除锈，刷聚氯乙烯含氟萤丹漆。管道工程根据自身工艺进行防腐以及绝热、防潮保温等。电解槽防腐绝热工程是电解法精炼电解铜的关键装置，内
电解槽防腐施工效果
衬玻璃钢采用连续施工法（分三个基层），每个基层局部刮腻子。第一基层做法：环氧乙烯基酯树脂玻璃钢450克短切原丝毡一层、0.4mm厚玻璃纤维布二层；第二基层做法：环氧乙烯基酯树脂玻璃钢450克短切原丝毡二层、0.2mm厚玻璃纤维布一层；第三基层做法：环氧乙烯基酯树脂玻璃钢450克短切原丝毡一层、0.4mm厚玻璃纤维布一层、0.2mm厚玻璃纤维布一层、50克表面毡和环氧乙烯基酯树脂胶料。严格按顺序施工，胶料涂刷均匀、不得漏刷、铺衬玻纤布和短切毡时每层都要错缝搭接（≧10㎝），发现流挂、汽泡、漏刷部位及时处理； 3.1.4筑炉工程
本工程共有一台澳炉、三台转炉、三台阳极炉，所有炉内都需要用耐火材料进行砌筑。其中澳炉筑炉工程为施工重点，分为炉底、炉壁和炉顶。
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澳炉耐火材料砌筑作业
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筑炉底时需加入适当的炉衬砂，由三台筑炉机进行捣固，以保证结实性。炉壁采用分步分架施工，每砌筑1.2米搭设一层脚手架，脚手架搭设完成后将施工用料放至脚手架的工作面区域，开始第二步架的施工作业，在第二步架施工完成并验收合格后，再开始第三步架施工，如此循环直至该工程砌筑完成。
3.1.5 通用工程
土方、钢筋、模板、混凝土、楼地面、屋面、砌筑、装饰装修等工程严格按照设计图纸、作业指导书及相关规范进行施工。
3.2 安装重点施工工艺
3.2.1 专用行车及轨道安装
本工程行车轨道安装精度要求极高，单条轨道每2m允许高程偏差为±1mm、两条轨道任一对应点的高程和轨距允许偏差为±2mm，因此轨道高程及轴线控制是本工程施工重点。
A 行车安装顺序：施工准备→吊车梁检查、验收、放线→轨道矫直、安装→行车安装前检查、验收→行车大梁吊装→行车大梁组装→小车吊装→驾驶室安装→电气设备安装与调试→试运转
B 轨道安装顺序：①采用钢制吊车梁时，厂房施工完后对厂房吊车梁进行检查验收合格后，进行轨道安装的吊车梁放线工作；根据设计图纸要求，在吊车梁上作出跨距中心线和标高，并作好标记；将经矫正合格的钢轨用吊车吊到吊车梁上，进行轨道安装；②采用预制钢筋混凝土吊车梁时，其轨道的安装应采取特殊工艺进行处理，以避免轨道使用时不因螺栓孔松动而发生位移（具体措施详见12YG-2010-09号文件）。
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3.2.2 铜母线制作安装
铜母线孔眼打磨作业中
铜母线孔眼加工中
A 安装顺序及安装工艺流程：母线支架制作安装→绝缘件安装→母线吊装→母线连接→安装质量检验的工艺流程进行。
B 制安方法：为保证全部母线连接片上孔眼加工质量，具备一定的互换性，本工程需加工十二个和十六个标准孔眼钢模具两套，以供套钻连接片上的孔眼，套钻时一次钻5片，两次钻完一组10片连接母线。所有加工的孔应保证位置正确，垂直不歪斜，孔眼间误差（对角线、中心位置）不超过0.5mm，铜母线Φ22和Φ18的孔径严格按图施工。孔边毛刺用角磨机打磨干净，对母线接触面上的局部凹凸必须打磨平整，加工后其截面减少值不应超过原截面的5%。在安装用螺栓与夹板连接的多层母线接头时，先进行多层预装，检查各层螺栓孔的对正情况，如某层有少量偏差，可用圆锉刀锉削孔眼。如出现较大偏差时，可视问题性质，采取不同的措施纠正，必要时应进行返工处理。在叠加连接母线组装前在各层接触面上，均匀的涂上导电膏或工业用凡士林。紧固螺栓按从内向外并对称的进行，防止因一边偏紧造成间隙，并应达到螺栓群的紧度基本一致。
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连接后的接头应用塞尺检查各层母线间的接触情况，塞尺的厚度和插入深度应在允许范围内。
3.2.3 管道安装
本工程的主要管道有：工艺管道、暖通管道、给排水管道等。管路密集、立体交叉、纵横交错是管道安装工程的最大特点。因此控制管路定位、严把焊接质量的同时针对玻璃钢管道的易燃易爆特性做好防火措施是本工程施工重点。
3.2.4 大型预制构件制作安装
厂区预制混凝土柱高为20米，单体构件重量约38吨左右，数量达300多根；预制梁长度一般为6米，单体构件重量约6吨左右，预制梁数量达1000多根，具有构件尺寸和重量大、数量多等特点，因此预制构件的制作场地平面布置（应充分考虑大型机械工作面）、制作质量控制，成品构件的水平运输和垂直运输、构件安装精度把控和安装方法的选定是施工重点。
3.2.5大型设备和钢结构制作安装
液氧贮槽吊装作业中
本工程钢结构构件主要为钢管屋架、H型钢屋架、大型钢柱和钢梁、钢平台、支撑、檩条等。主要大型设备有熔炼厂房澳斯麦特炉、转炉、阳极炉，制氧站分馏塔、液氮贮槽、液氧贮槽、氧气球罐、分子筛，另包括制酸系统6个硫酸罐、厂区综合管网支架和各大厂
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房内多功能行车等等。
其中厂区钢结构最高点为55米，部分设备重达上百吨，钢结构总重量达到5000多吨。现场施工工序安排比较复杂，为了满足工期要求发生大量交叉作业的情况是不可避免的，况且钢构件焊接质量要求和大型设备安装精度要求极高，所以大型设备和钢结构制作安装是本工程重点控制部位。
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