自我革新 扭虧為盈
——記部優(yōu)工程內(nèi)蒙古華云新材料有限公司50萬噸合金鋁產(chǎn)品升級改造項目

本刊記者 張小紅｜文

華云新材料公司是包鋁旗下最大的電解鋁企業(yè)，這幾年通過一番又一番自我革新，積極打造智能化工廠，成為全世界電解鋁系列技術(shù)最成熟、能耗最低的企業(yè)，也是包鋁走出困境、扭虧為盈的“先手棋”。其50萬噸合金鋁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級技術(shù)改造項目榮獲部優(yōu)工程獎，本文主要介紹電解車間北廠房及南車間工程的設(shè)計特點、建設(shè)難點及亮點。

今年6月，一則好消息傳到中國鋁業(yè)包頭鋁業(yè)（集團）（以下簡稱“包鋁”），內(nèi)蒙古華云新材料有限公司（以下簡稱“華云”）50 萬噸合金鋁產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整升級技術(shù)改造項目（以下簡稱“華云升級項目”），榮獲2017 ～2018年度中國有色金屬工業(yè)（部級）優(yōu)質(zhì)工程獎。據(jù)悉，作為包鋁集團旗下的明星企業(yè)，華云這幾年拿獎拿到手軟。

包鋁集團黨委副書記、總經(jīng)理韓效義說：“華1 和華2，是全世界電解鋁系列技術(shù)最成熟、能耗最低的?！比A1和華2 就是華云一期工程和華云二期工程。這兩個項目讓曾經(jīng)困頓的包鋁徹底走出虧損，實現(xiàn)盈利。

走過61年歷史的包鋁與包鋼、一機、北重等企業(yè)共同撐起了包頭這座城市重工業(yè)的脊梁，為這座城市帶來無數(shù)榮光。當(dāng)然，包鋁也和其他國企一樣，一度面臨著經(jīng)濟效益疲軟、巨額虧損的殘酷現(xiàn)實。但是，國企人的“血總是熱的”，淘汰落后產(chǎn)能，效率變革，產(chǎn)業(yè)升級，綠色發(fā)展，一番又一番自我革命后，呈現(xiàn)在世人面前的是一個脫胎換骨的包鋁。這其中，首當(dāng)其沖的就是華云。華云是包鋁旗下最大的電解鋁企業(yè)，是包鋁走出困境、扭虧為盈的“先手棋”。

獲獎的華云升級項目包括電解車間北廠房、空壓站及空壓站循環(huán)水，電解南車間，電解煙氣凈化系統(tǒng)工程，陽極組裝車間及組裝循環(huán)水，整流所及220kV 變配電系統(tǒng)工程等5 個子項目，每個項目都可圈可點，堪稱同類型項目中的典范，本文主要介紹電解車間北廠房及南車間工程的設(shè)計特點、建設(shè)難點及亮點。

設(shè)計特點及施工難點

據(jù)介紹，電解車間北廠房及南車間在設(shè)計上主要有三個特點：

第一，其電解槽均采用沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司自主研發(fā)的節(jié)能型SY500 預(yù)焙陽極電解槽，該槽型是目前國內(nèi)工藝、技術(shù)最先進成熟的電解槽型。

第二，母線采用國內(nèi)最先進的外補償技術(shù)，能有效平衡電場、磁場、熱場，提高電解槽穩(wěn)定性，實現(xiàn)電解槽節(jié)能降耗，單一車間原鋁設(shè)計產(chǎn)能為232062 噸/年，噸鋁直流電耗低于13000kwh/t。

第三，凈化除塵采用干法氧化鋁凈化技術(shù)，全廠總氟排量低于0.053kg/t.Al，凈化效果良好，各項指標(biāo)均低于國家排放標(biāo)準。

在本工程施工中，鋁母線是電解工藝的主要導(dǎo)體，承載著500kA 電流通過，其施工質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅決定生產(chǎn)效益，而且對設(shè)備和人員安全也有重大影響。母線施工主要包括陰極母線、陽極母線、外母線、出電端母線、中間臨時過道母線、端頭母線等組成，母線制安量達16000 多噸，不但用量大，而且規(guī)格也多，母線間通過δ10mm 厚鋁板和δ1mm 厚鋁帶焊接，連接成整體導(dǎo)電系統(tǒng)，母線的連接焊接口成千上萬，焊接量約40 多萬米，面對如此大的焊接量，要確保母線的焊接安裝質(zhì)量是本工程的特點和難點。

多措并舉 確保質(zhì)量

電解車間北廠房由十一冶建設(shè)集團有限責(zé)任公司、中鋁萬成山東建設(shè)有限公司、包頭鋁業(yè)集團建安工程有限責(zé)任公司共同承建；電解南車間的施工單位為中國有色金屬工業(yè)第六冶金建設(shè)有限公司和中國二冶集團有限公司。兩個車間建設(shè)同時開工和竣工，為了保證工程質(zhì)量，施工單位從多個角度采取措施，取得了異曲同工之效。

組織措施。施工單位委派有資質(zhì)且經(jīng)驗豐富的項目經(jīng)理和項目管理人員，對所選派的施工項目領(lǐng)導(dǎo)者、組織者進行教育和培訓(xùn)，使其質(zhì)量意識和組織管理能力均能滿足施工質(zhì)量控制的要求；對施工隊伍嚴格資質(zhì)考核和施工人員的資格考核，其資質(zhì)必須符合相關(guān)法規(guī)規(guī)定，與施工內(nèi)容相適應(yīng)。

制度措施。在工程開始前，建立健全質(zhì)量保證體系，建立項目組織機構(gòu)和明確責(zé)任義務(wù)，制定項目部質(zhì)量管理跟蹤、監(jiān)督、檢查、報告制度，對施工質(zhì)量控制進行策劃，編制工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃，制定質(zhì)量管控方案，設(shè)置質(zhì)量控制點，對重要部位、關(guān)鍵工序及隱蔽工程必須報監(jiān)理和業(yè)主共同驗收且合格后才能進行下道工序的施工；按規(guī)范和設(shè)計文件要求需要試驗的材料、構(gòu)件、設(shè)備，要在監(jiān)理（業(yè)主）見證下取樣送檢，試驗合格后方能用于工程；無產(chǎn)品合格證明、材質(zhì)證明的材料、設(shè)備、零部件一律不準用于工程，嚴格遵循“自檢、互檢、專檢”制度，以確保工程施工質(zhì)量。

技術(shù)措施。熟悉施工圖紙，深入分析工程特征、技術(shù)關(guān)鍵及環(huán)境條件等資料，明確質(zhì)量目標(biāo)、驗收標(biāo)準、控制重點和難點，編制相應(yīng)施工組織設(shè)計（專項施工方案），組織設(shè)計交底和圖紙審查。進行工程檢查驗收的項目劃分和編號。依照審核相關(guān)質(zhì)量文件，細化施工人員和機具的配置方案，編制作業(yè)指導(dǎo)書，進行必要的技術(shù)交底和培訓(xùn)；完善控制措施，針對質(zhì)量控制點，明確質(zhì)量控制的對象和控制方法。

工藝措施。砼澆筑前施工班組及施工質(zhì)檢部門認真檢查復(fù)核模板支撐、模板接縫、模板隔離劑涂刷情況。砼振搗應(yīng)避免漏振、欠振、過振現(xiàn)象，施工過程應(yīng)有詳細技術(shù)交底及現(xiàn)場有專業(yè)人員監(jiān)護。根據(jù)天氣情況，砼標(biāo)號，砼結(jié)構(gòu)部位，在保證混凝土質(zhì)量、強度的前提下，確定拆模時間并嚴格執(zhí)行，保證砼澆筑質(zhì)量。焊接設(shè)備采用國內(nèi)技術(shù)成熟的熔化極氬弧焊機。鋁母線、鋁板、鋁軟帶、鋁焊絲、氬氣等材料符合國家標(biāo)準，且材料進場時都必須有材質(zhì)合格證明文件。鋁母線焊接分為預(yù)制焊接和安裝焊接，由于母線連接多采用10mm 進行多片焊接，焊接發(fā)熱量大，變形較大，影響母線的安裝尺寸，因此盡量采用在平臺胎具預(yù)制焊接，采用剛性固定和預(yù)變形相結(jié)合進行控制，如槽周母線槽底母線焊接。冬季溫度低于5℃時，應(yīng)采用保溫措施，確保焊接溫度不低于5℃，焊前預(yù)熱，焊后保溫，預(yù)防焊口開裂。

在項目全體員工共同努力下，通過優(yōu)化后的施工工藝，不僅保證了施工質(zhì)量，而且提高了施工效率。母線鉆孔的中心距誤差控制在0.5mm 以內(nèi)，立柱母線壓接處電壓降不大于5mV，段路口壓接面電壓降不大于15mV，焊縫兩側(cè)各50mm（橫跨焊板），測得的壓降均小于同等母線長度電壓降值的1.05倍。焊縫均焊透、飽滿、均勻，無夾雜、裂紋、氣孔等缺陷；焊縫咬邊深度≦0.5mm，長度不超過總長度的10%。圖紙所用標(biāo)記*號的重要焊縫（如軌道梁、槽殼組對焊縫等），經(jīng)超聲波（UT）探傷，質(zhì)量達到《焊縫無損檢測超聲檢測技術(shù)、檢測等級和評定》（GB/T11345-2013）中規(guī)定的采用A 級檢驗的Ⅰ級。

技術(shù)創(chuàng)新 收效良好

華云升級項目積極應(yīng)用創(chuàng)新技術(shù)，在南北電解車間建設(shè)上，用到的“四新”技術(shù)包括：1.筑爐采用低收縮率的冷搗固糊，提高施工質(zhì)量，延長槽壽命，增加經(jīng)濟效益。

2.除塵采用干法凈化技術(shù)。

3.內(nèi)襯砌筑：結(jié)合部級工法《電解槽內(nèi)襯施工方法》，以成熟技術(shù)保證施工質(zhì)量，控制爐底壓降。

4.項目根據(jù)現(xiàn)場母線加工特點，改造公司專利設(shè)備《組合式多頭鉆床》。

用到的“十大”新技術(shù)包括：清水混凝土技術(shù)；大管道閉式循環(huán)沖洗技術(shù)；管道工廠化預(yù)制技術(shù)等。

部優(yōu)工程評審委員會表示，華云升級項目電解車間北廠房及南車間工程施工質(zhì)量和觀感質(zhì)量都達到優(yōu)良標(biāo)準，單位工程優(yōu)良率100%。項目投產(chǎn)以來，電解槽運行平穩(wěn)良好，無異常情況，未發(fā)現(xiàn)安全、環(huán)境、質(zhì)量問題，生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求。

據(jù)報道，2017年（本項目于2017年9月竣工），華云助力包鋁創(chuàng)造了歷史上一個盈利大年。包頭鋁業(yè)1 ～9月份就完成了總部下達的年度目標(biāo)，到11月份實現(xiàn)盈利2.45 億元，盈利水平位列中鋁股份電解鋁企業(yè)前茅。華云項目實現(xiàn)了當(dāng)年投產(chǎn)、當(dāng)年見效。