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安装方案板柸连铸

马钢新区高效板坯连铸机安装工程施工方案

1、编制依据

1.1、《马鞍山钢铁股份有限公司“十一五”结构调整高效板坯连铸机工程初步设计》;

1.2、马钢设计研究院有限公司设计转化的图纸;

1.3、相关设备技术资料;

1.4、我公司己编制出版的企业施工技术标准、工法;

1.5、施工现场实际情况;

1.6、我公司有关工程施工、安全生产、质量管理、技术管理、文明施工等文件;

1.7、《马钢“十一五”技术改造和结构调整项目炼钢、连铸建筑安装工程施工组织总设计》;

1.8.、机械设备安装工程施工及验收规范。

GB50231——98

1.9、炼钢设备安装工程施工及验收规范。

(4.连续铸钢设备)YBJ202——83

2、工程概况

马钢新区高效板坯连铸机是目前世界上最先进,国内最大的连铸机,他由SMS德马克公司设计,马钢院转化,常州冶金机械厂制造,其中关键设备德国进口。

工程分两期建设,一期工程新建两台双流板坯连铸机(自钢水接受至热连轧入炉辊道),二期工程续建第三台连铸机。

本期(一期)工程新建的两台双流板坯连铸机,设计年产合格板坯576万吨。

铸机生产的板坯采用直接热送、热装后序热轧生产线加热炉,形成一条连铸、热轧连续生产线。

每台连铸机设备包括钢包回转台、中间罐及中间罐预热装置、中间罐车、引锭杆车、引锭杆卷扬和防脱落装置;连续浇注设备(结晶器及振动装置、扇形段及更换导轨)、升降横移挡板、火焰切割机、切头移出装置、中间辊道、横移装置、称重辊道、称重装置、去毛刺辊道、去毛刺机、标记装置、出坯辊道等;维修区离线设备(结晶器和扇形段装配、对中、调整、试水、存放台,、板坯倾翻、中间包倾翻)等;两机四流在线设备总重约10400吨。

板坯产品主要规格有:

厚度230mm,250mm,宽度950~2150mm,定尺长度4800~12000mm,最大铸坯重量为49t。

2.1、主要设备技术参数

2.1.1、钢包回转台

钢包回转台主体位于炼钢连铸主厂房G列吊车梁双肩下方,其中11~12线为1#连铸机、9~10线为2#连铸机;采用电机驱动,并配有液压事故倾动装置,保证回转台的正常工作。

型式:

蝶形、整体回转、两承载臂可单独升降

能力:

可承载两个带盖的满载钢包,每个钢包容量最大320t,总提升能力2×500t

旋转方向:

两臂可同时旋转,两个方向旋转无限制,旋转半径6500mm;

正常旋转时间:

40s(1800)

事故旋转时间:

80s(1800)

升降:

速度20mm/s,行程800mm(液压驱动)

钢包盖提升距离:

450mm,旋转角度900

动力输入方式:

通过滑环和旋转接头

2.1.2、结晶器及振动装置

结晶器振动装置由液压装置与结构振动支架两部分组成,工作时可按工艺要求进行设定频率和振幅的振动;振动台用板簧悬挂以及液压振动。

振动系统放置在基础框架上,振动系统包括2个振动发生器,每个发生器内部安置4套板簧。

每个振动系统中在板簧中间装有振动液压缸。

宽度范围950-2150mm,长度900mm,窄面厚度230、250mm,宽/窄面材料CuCrZr。

结晶器配有结晶器盖,其安装在浇铸平台上结晶器顶端。

结晶器盖保护结晶器,同时也是用来添加保护渣的平台,结晶器盖包括2个主要部分:

1套与直接附在结晶器上的振动台保护板,1个安装在平台上的保护盖。

2.1.3、扇形段

铸流设备扇形段为19段(CCM1)、15段(CCM2);其中1段为垂直段,辊7对,为调整固定厚度扇形段;2段为顶弯段,辊9对,为调整固定厚度扇形段;3~8段为弧形段,为远程辊缝控制动态调整;9段为矫直段,为远程辊缝控制动态调整;10~15/19段为水平段。

扇形段基础框架由上、中、水平三种5件基础框架组成,上基础框架和中基础框架为弧形框架,水平基础框架3件安装在水平基础上。

2.2、连铸机主要设备一览表表1

序号

设备名称

数量(台)

重量(kg)

单台

总重

1

钢包回转台

2

403440

806880

2

结晶器振动装置

4

40630

162510

3

结晶器

4

14450

57800

4

中间罐车

4

64850

259400

5

板坯导向系统

4

4372000

6

引锭杆系统

4

40100

160400

7

1#中间辊道

2

47500

95000

8

2#中间辊道

2

104359

208718

9

扇形段更换导轨

4

348690

1394760

10

切前轨道

4

5930

23700

11

火焰切割机

4

15000

60000

12

横移装置

2

122000

244000

13

去毛刺辊道

2

47500

95000

14

去毛刺机

4

5

20

15

线外设备

200000

重量仅供参考

3、施工部署

3.1、管理机构

项目经理部下设机电管理部,其体系图见后附图1、2

3.2、项目内容及分工

主要是两台连铸机在线设备、配套线外设备和设备本体配管的组装,所有设备分布在A列线至G列线的连铸厂房内,其核心是铸流设备和大包回转台;计划安排机装一处安装2#连铸机和线外设备,安排机装二处安装1#连铸机,每台铸机高峰期需5个钳工班组同时施工:

分别是①▽13.63m平台上设备(核心是大包回转台)、②铸流设备(核心是扇形段和更换导轨)、③火切机及其前后辊道、④板坯横移及输送辊道、⑤简单构件及线外设备。

3.3、优先安装各跨的行车和一台12~13线间的过跨台车,以便于工艺设备的吊装和各跨之间设备的倒运。

3.4、大包回转台主体设备自成系统,根据现场条件,单独安装,重点要考虑几种吊装方案。

大包回转台地脚螺栓为预应力螺栓,施工时要特别注意预应力螺栓紧固的顺序、紧固方法和紧固力等。

3.5、▽13.6m平台上设备安装要考虑后续土建专业砌筑耐火砖。

4、施工平面布置

按照项目部施工组织总设计进行布置,施工期间必须保持进出厂房的道路畅通。

参见后附图3及附图4

5、施工进度计划

按照施工组织总设计要求:

2006年5月15日1#连铸铸流设备开工,但根据现场土建实际情况,计划于6月25日先开工2#连铸机,1#连铸机于7月10日开工,年底12月25日安装结束。

具体详见后进度计划附图5。

 

6、主要施工方法

6.1、安装顺序施工准备

基础验收

基准点及中心标板的设置

设备进场验收

垫铁设置

钢包回转台底座安装扇形段底座框架安装切前、切割下轨道安装

铸流导向框架的安装切头和样品输出装置的安装

回转轴体安装扇形段离线校弧火焰切割机安装

振动装置安装中间辊道

驱动装置安装卷扬装置安装扇形段安装横移装置

称重装置

支撑液压缸和升降臂安装中间包车安装扇形段在线校弧称重辊道

去毛刺机

称量装置安装引锭杆车安装结晶器1+2段安装,在线对中去毛刺辊道

预热装置安装标记装置

钢包盖机械手安装机体配管出坯辊道

单体试车

6.2、一般施工方法

6.2.1、施工准备

6.2.1.1、施工技术准备

认真熟悉图纸、技术资料和施工工艺,进行图纸的自审、会审。

协调各施工工序间、施工与设计各专业之间的关系。

编制施工作业设计和安全技术措施,并进行安装技术交底。

6.2.1.2、施工人员的准备

合理安排施工人员,根据工期及所承担的工作量进行各工种人员的配备。

6.2.1.3、施工机械的准备

准备足够的符合技术要求且合格的机具、测量仪器和材料。

对特殊的机具、仪器、工具、材料要提前购买,对原有机具和量具要进行维护检查,使之保持标准的技术状态,以便于安装调试时使用。

6.2.2、基础验收

根据土建单位提供的设备基础竣工记录、设备安装图纸,检查确认设备基础是否具备安装条件,设备的基础尺寸极限偏差、水平度、铅垂度要符合设备技术文件的规定。

中心线的定位和基准点的标高值按厂区测量控制网点设定并和土建施工后的墨线进行校对,有误差时作必要的修改。

基础检查的重点是基础的主要纵横向中心线、各直埋地脚螺栓的中心和标高、预留孔洞的位置和尺寸、基础表面的标高和外形尺寸等。

检查后作出记录,其各部尺寸应符合设计文件要求。

6.2.3、基准点及中心标板的设置

连铸设备安装之前首先要定出纵横向基准线,设置永久性基准点,并且要复测,使其达到设计要求,这是连铸机安装的关键之一,因为它是高精度定位和对中的前提条件。

安装工作结束,要完整无损地转交建设单位,以便检修时使用。

基准线标点和基准点的施工测量要符合YBJ212-88《冶金工业建筑安装施工测量规范》的有关规定。

设备中心标板及基准点埋设,位置详见附图6(基准销和中心标板定位图)

每台连铸机基础检查合格后,按图1设置纵向中心线3条,横向中心线9条,他们分别为:

纵向中心线:

▽13.630m大包中心线、铸流1#中心线、铸流2#中心线

横向中心线:

(B0~B8),其中B1为外弧基准线、

每台铸流设备依据(附图6基准销和中心标板定位图),并在其基础上增加设置辅助纵向中心线Ix,,见(图1扇形段基准线),埋设永久中心标板,扇形段纵向基准线有2条,横向基准线有3条,它们分别为:

●纵向基准线Ix,设于冷却室外,与连铸机中心线平行;

●纵向基准线IIx,即每台连铸机的中心线;

●横向基准线Iy,即拉矫机切点辊的轴线;

●横向基准线IIy,即铸流外弧面与铅垂面的相切线,与横向基准线Iy平行,基水平距离等于铸流半径R,极限偏差为±0.5mm。

图1:

扇形段基准线

Ⅰ经、Ⅱx—纵向基准线;Ⅰy、Ⅱy—横向基准线;

1-冷却室;2-铸流外弧;3-拉矫机切点辊;4-输送辊道起点

标高基准点的埋设:

●外弧线附近(结晶器振动装置、扇形段圆弧部找正用)

●最终矫直点附近(扇形段、驱动装置找正用)

●扇形段末端附近(扇形段、引锭杆脱开装置找正用)

●大包回转台附近(回转台及平台上设备找正用)

6.2.4、设备验收

6.2.5.1开箱时应注意以下几点:

●开箱前检查设备型号和箱号,防止开错。

●开箱前尽量将设备搬运至安装地点附近,减少开箱后的倒运工作。

●开箱一般应从顶板开始,在拆开顶板查明情况后,再拆除其它箱板。

●开箱时应用起钉器或撬杠,如有铁皮箍的,应先拆掉,不得用锤乱砸乱拆。

●精密的零件、部件和附件,必须入库保存。

6.2.4.2、设备验收:

设备的开箱验收应有业主和设备承包商参加。

●设备的规格、型号应与图纸相符。

●认真检查设备外观和保护包装情况,如有缺陷、损坏或锈蚀应记录在册。

●按装箱清单清点零、部件等,出厂合格证和其它技术文件是否齐全,作好记录。

●设备的转动和滑动部件在防锈油料清除前,不得转动和滑动。

因检查而除去的防锈油料,在检查后应重新涂上。

●不需要安装或安装时不用的零件、附属材料、专用工具和技术文件,在检查后应交给使用单位保管,安装时需用的应进行分类编号,妥善保管,用后交业主。

●开箱时检查出的问题应形成书面性文件,请业主代表和设备供应商代表签字确认。

●检查完毕应及时填写开箱记录,并办理移交手续。

6.2.4.3、设备找正测量点,可选择在设备的下列部位

●设计或技术文件指定的部位

●设备的主要工作面

●部件上加工精度较高的表面

●零、部件间滑动部件的导向面

●支承滑动部件的导向面

●轴承剖分面、轴颈表面、滚动轴承外圈

●设备应为水平或铅垂的主要轮廓面

●大包底座看大包底座上表面,驱动装置侧的联轴器

●扇形段的测棒

●中间包车、引锭杆车、火焰切割机的轨道

●切前、切割下辊道的辊子最高面

6.2.4.4、设备检测方法

●对于设备基础的复验和纵横项基准线的放设,采用全站仪测量;

●对于一般设备的检测,可采用挂钢丝绳、吊线锤、直尺、内径千分尺直接读数的测量方法;

●对于有回转辊的设备找正,可采用挂钢线和摇臂的测量方法;

●对于安装精度高的设备的检测则采用高精密度的经纬仪、水准仪配合内径千分尺的测量方法;

6.2.5、垫铁设置

6.2.5.1、设备预埋地脚螺栓的垫铁设置

采用座浆平垫板和斜垫板调整的安装方法;对于重要设备而言,座浆垫板的标高误差是要求控制在0~-1mm以内,水平度误差是要求控制在0.5mm/m以内。

采用座浆法安放垫板时,宜在各地脚螺栓的两侧、底座的立筋下面设置各组垫板;每组垫板由一块平垫板、一对斜垫板组成。

注意在地脚螺栓紧固后,二次灌浆前,同一组垫板相互间要点焊牢固。

设备的垫板布置,在相应的施工作业设计中确认。

平垫板的受力面积和数量的取定,可按下面的计算予以确认:

设垫板总体最大负荷为Q(N),地脚螺栓预紧力为P(N),安全系数为n,基础混凝土设计抗压强度为R(MPa),则垫板总设置面积为A=[(P+Q)×n/R](mm2),垫板规格的取定,可因地脚螺栓规格的不同选取,具体见下图:

连铸工程设备安装垫铁规格(加工斜度1:

20)

表2

序号

地脚螺栓规格

平垫板(mm)

斜垫板(mm)

备注

1

M20、M24

120×60×14

100×50×25×20

2

M24~M36

170×90×14

150×70×25×17.5

3

M36~M50

210×120×14

200×100×25×15

4

M50~M80

280×180×18

240×120×25×13

大包座浆垫板示意图见(图3大包回转台垫板布置图),斜垫板规格240mm×120mm,共计48组:

“座浆”操作要领详见GB50231-98‘附录七’

图3:

大包回转台垫板布置图

6.2.5.2、预留孔地脚螺栓的垫铁设置,宜采用“倒挂座浆”法进行垫板设置,具体详见图4(挂浆法示意图):

图4:

挂浆法示意图

6.3、关键设备安装方法

铸流设备和大包回转台设备是板坯连铸中的关键设备。

6.3.1、铸流设备安装

铸流设备包括从结晶器到引锭杆脱开装置的所有设备,由结晶器、直弧及弧形段、矫直段、水平段、更换导轨组成。

结晶器为直板结晶器,并带有窄面调整机构。

扇形段框架由底座、铸坯导向架(基础框架)组成,底座安装于混凝土基础上,而导向架则固定在底座上,扇形段有垂直段、顶弯段、弧形段、矫直段、水平段组成,相对应有水平段基础框架、矫直段基础框架和弧形段基础框架。

其安装难度大,精度要求高,安装质量直接影响板坯的生产质量。

铸流设备扇形段为15段(19段)。

其中1#扇形段为垂直段,2#扇形段为顶弯段,3#~9#扇形段为弧形段,10#~15#(19#)扇形段为水平段。

扇形段框架由上、中、水平三种基础框架组成,上基础框架和中基础框架为弧形框架,水平基础框架安装在水平基础上。

铸流设备安装方法按安装要领书和外方专家指导为依据。

 

6.3.1.1、安装顺序

基础验收

扇形段基础框架支座安装

地脚螺栓紧固

矫直段基础框架安装

水平段基础框架安装

弧形段基础框架安装

扇形段基础框架找正

扇形段离线校弧

扇形段辊组更换导轨安装扇形段下框架安装

下框架在线校弧

扇形段上、下框架装配

扇形段安装

结晶器振动装置安装

结晶器安装、在线对中

机体配管

单体试车

6.3.1.2、扇形段基础框架安装

设置的基准点及连铸机纵向中心线、铸流外弧线、矫直线和最终辊中心线为基准线,对扇形段支座、基础框架进行找正。

固定支座关系到弧形段整个辊列的安装精度,因此,必须采用高精度的经纬仪和水准仪配合内经千分尺,用“电声法”测量,认真找正,技术要求见附表:

钢-16-4以及(附图7扇形段框架支座安装技术要求图)。

然后再依据固定支座找正活动支座、安装扇形段基础框架。

扇形段基础框架底座安装按照从下往上的顺序进行。

严格按照图纸及规范精确检测控制,测控过程应考虑温度变化的影响,必须按照计算值进行补偿。

上部、中部和水平基础框架初步找平找正后,对地脚螺栓进行一次灌浆。

水平基础框架安装。

以连铸机纵向中心线和最终矫直中心线为基准进行安装。

在扇形段结合面上和基准销上用精密水准仪测量标高,用平尺、量块和方水平检测水平度,用经纬仪测量中心线,以达到精度要求。

安装中部基础框架。

首先安装固定支座和活动支座,经找正、找平达到精度后,将中部基础框架吊装就位,再用精密水准仪测量基准销标高达到要求。

安装上部基础框架。

首先安装固定支座,用精密水准仪和经纬仪找正、找平,达到要求后,将上部基础框架吊装就位,检查与中部基础框架相配合是否达到要求,可在基准销上测量检查。

基础框架全部安装完毕达到精度要求后,可进行二次灌浆。

安装时可利用FG跨150/110t行车进行吊装,如图5(基础框架安装图)所示:

图5:

基础框架安装图

6.3.1.2.1扇形段基础框架支座安装调整

弯曲段扇形段基础框架、支座安装是扇形段安装调整重点部位,框架底座在铸流方向位置尺寸安装调整,依据后缘线为安装调整基准,同一底座左右两侧的销轴中心位置偏差和中心线平行度以铸流中心线为基准。

扇形段底座安装时,其高程检测必须配备精密水准仪和千分杆,中心测量主要采用挂设钢线的方法,测量时必须考虑钢线直径。

(详见附图7:

扇形段框架支座安装技术要求)

底座销轴中心标高,其最大允许偏差值为±0.2mm;

铸流方向底座销轴的中心偏差,其最大允许偏差值为±0.2mm;水平段扇形段框架的中心偏差则以第一段水平度扇形段在框架上安装位置加工面为控制点;

同一标高底座两侧销轴水平度,其最大允许偏差为0.1mm;

同一侧不同高度底座销轴中心线与铸流中心线的平行度,其最大公差为0.2mm;

底座两侧销轴中心与铸流中心线的位置偏差,其最大允许偏差为±0.5mm;

扇形段框架同一截面上扇形段安装位置加工面水平度,其最大公差为0.1mm;

✶注意事项

在扇形段底座和框架安装、调整过程中,必须对扇形段框架上各段扇形段与框架的侧面和底面接触、支撑面进行全面检查、调整,如果扇形段和其支撑框架的各个支撑面安装间隙不能满足公差要求,就会导致扇形段外辊列超差,影响连铸坯表面质量。

6.3.1.2.2扇形段内外弧、结晶器离线对中检测和调整

扇形段框架底座和框架安装调整完毕,进行扇形段辊缝检测调整。

扇形段辊缝检测包括:

离线内外弧检测、在线外弧检测、离线辊缝开度调整和辊缝精调。

在线外弧检测见图6扇形段在线外弧检查示意图

图6:

扇形段在线外弧检查示意图

离线检测的目的是检测设备的制造与装配是否符合图纸和设计要求,必要时加以调整,以便于安装的顺利进行。

其中外弧检测又分离线检测和在线精调,所检测的对象有结晶器和所有扇形段。

扇形段离线对中检测分两部分,即:

扇形段3-15(19)段和扇形段1-2。

扇形段3-15(19)检测前,首先对扇形段上下框架进行解体,即把扇形段的上下框架进行分离,分离后要做好成品保护措施。

解体后的扇形段上、下框架放置在上、下框架对中装配台上,用“对中摸板”对下框架进行外弧校验,对上框架进行内弧校验。

扇形段解体完毕,接着就可以把其下框架放到扇形段3~15(19)外弧对中、测试台上进行入口辊和出口辊的弧度检查。

在检查之前,先对该对中、测试台进行复测,主要复测所有测量点(蘑菇头)到支撑面的相对距离以及四个支撑面的水平度,距离公差要保证在±0.025mm,水平度保证在0.04mm,经复查都已满足公差要求,可以先把扇形段9的下框架放到对中检测台上进行检测,放好后先有塞尺检查扇形段与对中台四个支撑面的严密性,公差不得大于0.10mm,然后把与该段对应的模板依次分别放到每组测量点(蘑菇头)上,用塞尺检查入口侧第一辊和出口侧最后一辊与模板之间的间隙,同一侧测出各点的相对误差范围应满足0~0.20mm即为合格。

该工序完成后,将其吊放在扇形段3~15(19)存放台上,用另一相应模板对该段所有辊道的外弧进行检测。

需要说明的是,每一工序的检测,各类扇形段都有相对应的模板,应特别注意。

检测时必须竖向立放在该辊道组表面,要确保辊面与模板充分接触,接下来用塞尺逐一检测各辊面与模板之间的间隙,公差范围应在0~0.05mm,必要时通过加减轴承座下垫片对超差辊道进行调整,直至合格。

同理,扇形段8~3依次通过以上工序后放到基础框架,然后再用类似于与前面调水平段的方法调整各扇形段与其基础框架前后、两侧的公差,所不同的是9~3段铸流方向前后间隙公差为:

入口段0.2mm;出口段±0.05mm。

上面我们对扇形段9~3离线检测完后,将下框架吊放到基础框架上进行在线外弧检测调整,接下来就可以对结晶器、扇形段1和扇形段2进行离线检测。

扇形段1-2原则上不进行现场解体,将扇形段2和1依次吊装到专用检测台架上,进行外弧检测和其它相关试验。

若其外弧通过调节外侧框架下垫片也不能满足公差要求,则进行解体。

解体后,利用外侧框架固定基准面,逐一对辊列进行弧度检查,调整辊列框架下垫板,直至弧度符合要求。

扇形段1-2离线检测依照2、1的顺序进行。

把扇形段2放到扇形段1+2对中检测台上,把模板由上至下穿入辊缝,并紧贴外弧辊面,然后用塞尺测辊面及对中测试台两足辊与模板间的间隙,公差范围要求在0~0.20mm,如果测量值超差,必须进行调整;在测间隙时,将方水平置于模板上,根据方水平的读数及其精度要求估算出外弧间隙误差,从扇形段2的下框架固定点(吊耳)通过加减垫片进行调整,直至符合要求。

 

图7扇形段离线对中示意图

扇形段2调整完毕后,把扇形段1吊装到扇形段2上,用模板对扇形段1进行单体检测,检查、调整方法与扇形段2相同。

单体检测合格后,再用检测扇形段2时的模板对扇形段1和扇形段2进行相关性检查(即检查它们外弧的衔接性),如果公差超差而不衔接,则用同于扇形段2的调整方法对其定位点通过垫片进行调整直至所有测量值均满足0~0.20mm。

图8:

结晶器、扇形1段、扇形2段对弧示意图

6.3.1.2.3更换导轨安装

更换导轨主要对扇形段吊装就位起导向作用,其安装精度直接决定扇形段的安装精度。

扇形段就位时,通过浇铸平台的吊装孔,使用专用吊具,用起重机将扇形段安装就位。

先在地面安连铸机立面布置图,分别组装成A、B、C、D四大榀,按照A→B→C→D顺序吊装,依次连接为整体,为防止倾倒要用揽风绳稳固。

安装技术要求参附图8:

导轨安装图。

并填写附表钢-16-5。

为了便于安装调整,导向装置首先按照扇形段9,8,7,6,5,4和3的顺序进行调整,然后依照扇形段10,11,12,13,14、15(19)的顺序调整。

更换导轨安装就位要严格控制同一扇形段两侧导轨的“平行度”形状公差和两侧导轨中心相对铸流的位置偏差,主要检测内容如下:

参附图8

✶更换导轨同一截面内两侧导轨的中心线平行度,其最大公差范围为2mm;

✶更换导轨同一截面内侧导轨的中心与铸流中心线位置偏差,其最大允许偏差为±1mm。

导轨就位调整合格后,临时固定,用扇形段吊装专用吊具,对更换导轨外侧导板(从浇注方向看)用塞尺逐一进行检查调整,吊具导辊和侧导轨之间的间隙不得大于0.3mm,如果不能保证该间隙尺寸,则更换导轨的安装尺寸必须进一步进行检测,必要时重新调整导板下的调整垫片。

6.3.1.3、扇形段安装

扇形段安装前,扇形段上面的连铸操作平台保持开口状态。

扇形段离线对中、检查、试漏和辊缝调整完毕后才能正式安装。

清除扇形段与基础框架的结合面上的油

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