气化炉激冷环加工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种水煤浆气化炉激冷环的加工方法。
【背景技术】
[0002]水煤浆气化炉采用全煤为气化原料，激冷水是含有气、液、固三相的介质流，其固体悬浮物和浊度较高，而且液相中含有Ca2+、Mg' Cl、S2、C032、NH4+等多种离子，对激冷环形成较强地冲刷、磨损和腐蚀破坏，激冷环一旦发生泄漏，会导致激冷环挂渣、气化炉渣口或下降管堵塞，炉膛燃烧室压力升高，系统无法维持正常生产，气化炉被迫停炉处理。而目前进口激冷环的使用寿命只有5?6个月，严重影响水煤浆气化的连续性生产，增加气化装置能耗、物耗，而且激冷环一旦损坏只能报废，更换一个新的激冷环需要50万元，严重降低企业的经济效益和生产成本。发明人根据对大量旧激冷环使用后解体研究表明，其冲蚀损坏的部位主要表现为外环管管从内壁冲蚀泄漏；布水孔出口冲蚀变大；布水内环外壁冲蚀沟槽，最终导致激冷环泄漏或水分布不均匀而失效。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是:克服现有技术的不足，提供一种提高激冷环耐冲蚀性和使用寿命的气化炉激冷环加工方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:该气化炉激冷环加工方法，包括以下步骤:
步骤1，分别制作外环管、腔座、布水内环和筒体，并将制作好的腔座、布水内环和筒体固定连接，腔座设置在布水内环的上方开设有多个布水孔；
步骤2，在外环管内表面、布水内环外表面以及布水内环的出水口喷涂硬质合金材料，形成喷涂层；喷涂硬质合金材料有效提高外环管内壁、布水内环外表面以及布水孔出水口侧的硬度，提高抗冲蚀性，提高使用寿命；
将外环管切割为至少三段；外环管内侧直径要小于布水内环的内径，整个外环管是无法套装在布水内环的径向内侧的，将外环管切割后才能套在直径较大的布水内环径向内侧；
步骤3，外环管套在布水内环的径向内侧，将外环管焊接在腔座内圈上。
[0005]优选的，步骤2中所述喷涂采用超音速火焰喷涂，硬质合金材料为WC-12CO。超音速火焰喷涂能够使喷涂层与母材的结合效果好，提高喷涂层的结合强度和稳定性。
[0006]优选的，步骤2中所述喷涂层厚度为0.3?0.4mm,空隙率< 1 %。试验发现喷涂层厚度小于0.3mm耐磨性差,使用寿命不足,而喷涂层厚度大于0.4mm后结合强度不足,喷涂层容易脱落，空隙率< 1%保证喷涂层的致密性，提高喷涂层的耐磨强度。
[0007]优选的，所述布水孔与腔座的径向具有20?30°斜角，步骤2中切割外环管的切割缝角度与布水孔的斜角相同。激冷水经过布水孔倾斜进入环腔内，激冷水冲击到外环管内壁后形成涡流，这样就能够避免有的布水孔堵塞后筒体上对应的部位没有激冷水流出，工作非常可靠，切割缝的角度与的斜角相同，激冷水从布水孔出来的角度与切割缝的角度相同，能够有效降低激冷水对切割缝的冲蚀，提高外环管的使用寿命。
[0008]优选的，所述外环管三等分线切割。激冷水对切割缝的冲蚀相对外环管其他部位更加严重，所以切割缝的数量越少越好；外环管内表面形成喷涂层，硬度非常大，普通工具难以切割，采用线切割加工方便，而且加工精度高。
[0009]优选的，步骤3中在将外环管焊接在腔座内圈上之前，对外环管与筒体内壁进行定位，加工多个厚度为8.9mm的定位铁块，将定位铁块均匀点焊在筒体内壁上，外环管的下侧出水口压紧固定在定位铁块上，焊接完成后将定位铁块从筒体内壁移除。外环管与筒体内壁的环隙为8.9mm，这样就决定了水膜的厚度，定位铁块能够充分保证外环管与腔座内圈的间距，保证焊接时外环管不会发生位移，提高加工精度。
[0010]优选的，步骤3中将外环管焊接在腔座内圈上的过程中对外环管内表面的喷涂层进行冷却降温，使喷涂层温度小于150°C。对喷涂层冷却降温能够防止焊接时高温使喷涂层脱落，提高喷涂层的稳定性。
[0011]优选的，对接外环管与腔座内圈进行焊接，采用段焊和分层焊的焊接方法。对接焊接相对于搭接焊结构更牢固，段焊和分层焊能够在保证质量的前提下最大限度减少局部热量和热变形量，有效防止喷涂层脱落，提高外环管的精度，提高使用寿命；焊条采用ERNiCr-3焊条，焊接强度高，使用寿命长。
[0012]与现有技术相比，该气化炉激冷环加工方法的上述技术方案所具有的有益效果是:
1、喷涂硬质合金材料有效提高外环管内壁、布水内环外表面以及布水孔出水口侧的硬度，提高激冷环的抗冲蚀性和使用寿命，减少了停车次数，克服以往停车检修、更换新激冷环造成的原材料消耗等浪费，为企业带来非常大的经济效益，具有巨大的实用价值。
[0013]2、利用该气化炉激冷环加工方法能够对废旧激冷环进行修复，而且经过试验使用寿命超过原有进口激冷环的寿命，工作非常可靠，克服以往废旧激冷环报废所造成的巨大浪费，实现废旧回收利用。
[0014]3、所述布水孔与腔座的径向具有20?30°斜角，步骤2中切割外环管的切割缝角度与布水孔的斜角相同。激冷水经过布水孔倾斜进入环腔内，激冷水冲击到外环管内壁后形成涡流，这样就能够避免有的布水孔堵塞后筒体上对应的部位没有激冷水流出，工作非常可靠，同时减小激冷水对外环管内壁的冲蚀，提高外环管的使用寿命，外环管切割缝的角度与的斜角相同，激冷水从布水孔出来的角度与切割缝的角度相同，能够有效降低激冷水对切割缝的冲蚀，提高外环管的使用寿命。
【附图说明】
[0015]图1为激冷环的结构示意图。
[0016]图2为图1中A处的局部放大示意图。
[0017]图3为图1中B-B处的剖视图。
[0018]其中:1、腔座2、激冷水室3、布水内环4、环腔5、外环管6、进水管7、筒体8、布水孔。
【具体实施方式】
[0019]图Γ3是本发明气化炉激冷环加工方法的最佳实施例，下面结合附图Γ3对本发明做进一步说明。
[0020]实施例1
参照图1?3，该气化炉激冷环加工方法，包括以下步骤:步骤1，制作外环管5、腔座1、布水内环3和筒体7，并固定连接腔座1、布水内环3和筒体7，腔座1下部在筒体7的圆周外侧开设有激冷水室2，四个进水管6均匀固定在腔座1下侧并连通激冷水室2，腔座1在布水内环3的上方开设有36个Φ 14mm的布水孔8，布水孔8与腔座1的径向具有24°斜角，激冷水经过布水孔8进入环腔4内，激冷水冲击到外环管5内壁后形成涡流，这样就能够避免有的布水孔8堵塞后筒体7上对应的部位没有激冷水流出，工作非常可靠，36个Φ 14mm布水孔能有效地增加了布水的均匀度。
[0021]步骤2，在组装外环管5之前，采用超音速火焰喷涂设备，对外环管5内表面、布水内环3外表面以及布水内环3的出水口喷涂硬质合金材料，形成喷涂层，超音速火焰喷涂的亲和力好，结合牢固，喷涂硬质合金材料有效提高外环管5内壁、布水内环3外表面以及布水孔8出水口侧的硬度，提高抗冲蚀性，提高使用寿命。较佳的硬质合金材料采用WC-12CO(碳化钨合金)，其硬度高，耐冲蚀，喷涂层