[發明專利]氣化爐燒嘴保護組件及其焊接工藝

在審

• 申請號: 201910393458.0
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110129099A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 周鶴群;蔡麗萍;單崢麟
• 申請（專利權）人: 寧波連通設備集團有限公司
• 主分類號: C10J3/50
• 分類號: C10J3/50;C10J3/48;B23K9/16;B23K9/32
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本發明涉及氣化爐燒嘴保護技術領域，公開了氣化爐燒嘴保護組件，包括至少一環于環面依次相互焊接的保護環及焊接于其中一側保護環環面的保護罩，保護環外徑與燒嘴管外徑一致，保護罩遠離其與保護環焊接的一端的外徑與燒嘴頭的外噴頭外徑一致，保護罩通過鎳基合金制成。通過直接采用鎳基合金制成，具有良好的耐腐蝕和抗高溫氧化性，尤其在高溫下具有優良的耐腐蝕、耐熱疲勞、耐高溫沖擊性能，因此提高了燒嘴的使用壽命，另外，在焊接時控制焊接電流控制在120?150A，電弧電壓控制在13?18V，焊接速度控制在7?14cm/min；在進行填焊時，層間溫度控制在58?76℃之間，有限防止焊接熱裂紋以及變形現象。

技術領域

本發明涉及氣化爐燒嘴保護技術領域，尤其涉及氣化爐燒嘴保護組件及其焊接工藝。

背景技術

水煤漿加壓氣化爐是煤炭液化技術的關鍵設備，它以煤為原料，與高溫水蒸氣、氧氣混合后發生一系列化學反應，將固體煤轉化為含有CO、H2、CH4等氣體，用于合成氨、尿素等化工原料和城市煤氣。

目前，國內氣化爐燒嘴的安裝多采用燒嘴頭包裹耐火纖維氈的方式，在氣化過程中燒嘴室密閉不嚴的情況下，合成氣夾帶灰渣滲入燒嘴室，在氣化爐停爐后，熔渣包裹在燒嘴冷卻水盤管及燒嘴室壁上，造成冷卻水盤管與燒嘴室凝固為一體，燒嘴拆卸困難，盤管被拉損壞，燒嘴使用壽命大幅縮減。

為了解決上述問題，授權公告號為CN203754658U的中國專利公開了氣化爐燒嘴頭保護套，其為兩端開口的筒狀結構，保護套兩端開口的大小分別與燒嘴外徑和燒嘴頭的外噴頭外徑一致，保護套的內側壁上設有用于容納燒嘴外壁設置的冷卻水盤管的螺旋狀凹槽，氣化爐燒嘴頭保護套為一體結構，由氧化鋁空心球澆注料澆注而成。

上述技術方案提供的氣化爐燒嘴頭保護套包裹在氣化爐燒嘴頭的外部，其與燒嘴頭以及燒嘴室之間達到了良好的密封，使燒嘴室形成相對密閉的空間，可有效防止氣化爐灰渣進入燒嘴室造成的燒嘴及燒嘴冷卻水盤管腐蝕的問題，提高燒嘴的使用壽命。

但是氧化鋁空心球澆筑料中需要加入骨料及基質礦，但是骨料及基質礦相組成均為剛玉相，熱膨脹率較大，導致該產品的熱震穩定性極差，大大影響了氧化鋁空心球磚的使用壽命，特別是在溫度波動較大的環境中使用易發生開裂、剝落。

發明內容

本發明第一目的在于提供一種氣化爐燒嘴保護組件，其直接采用鎳基合金制成，具有良好的耐腐蝕和抗高溫氧化性，尤其在高溫下具有優良的耐腐蝕、耐熱疲勞、耐高溫沖擊性能，因此提高了燒嘴的使用壽命。

本發明提供的氣化爐燒嘴保護組件，包括至少一環于環面依次相互焊接的保護環及焊接于其中一側保護環環面的保護罩，所述保護環外徑與燒嘴管外徑一致，所述保護罩遠離其與保護環焊接的一端的外徑與燒嘴頭的外噴頭外徑一致，所述保護罩通過鎳基合金制成。

通過采用上述技術方案，鎳基合金制成具有良好的耐腐蝕和抗高溫氧化性，尤其在高溫下具有優良的耐腐蝕、耐熱疲勞、耐高溫沖擊性能，因此，采用鎳基合金澆筑保護罩提高了燒嘴的使用壽命，而燒嘴保護組件采用分體式結構，一方面便于燒嘴保護組件的加工，即采用拼接式結構相對整體式結構更容易成型，減小加工難度，另一方面實現了資源的合理利用，降低了材料成本。

在一些實施方式中，所述保護環除與所述燒嘴管焊接位置外，及所述保護罩焊接位置的外緣設有一圈斜面坡口，相鄰兩保護環或保護環與保護罩上的斜面坡口拼合成V形坡口，所述保護環與所述燒嘴管焊接位置設有一環弧形坡口。

通過采用上述技術方案，V形狀坡口有利于焊接加工；保護環與燒嘴管焊接位置設有一環弧形坡口，一方面無需對燒嘴管進行改造，另一方面采用弧形坡口，在保護環與燒嘴管之間以形成半U形坡口，使連接的坡口盡可能大，以減少未熔合出現的幾率，提高焊接質量。

本發明第二目的在于提供上述氣化爐燒嘴保護組件的焊接工藝，其能夠減少焊接熱裂紋、焊縫成形不良以及保護罩發生焊接變形的現象，提高焊接品質。