1.前沿

烧嘴是煤气化技术的核心设备，烧嘴性能的好坏、寿命的长短直接影响到整个装置的运行质量，装置的大部分技术经济指标都与工艺烧嘴有关。烧嘴是将煤浆和氧气混合的设备，在烧嘴的端部煤浆和氧气的混合物以较高的速度离开烧嘴头部，同时会对烧嘴头部产生磨损，磨损程度决定了烧嘴的使用寿命，要想延长其使用寿命，必须从减轻煤浆对喷头的磨损或者在煤浆喷头处使用耐磨材料着手解决。

　　堆焊焊技术在我国起源于20世纪50年代末，几乎与焊接技术同步发展。堆焊技术在我国经近50年的风雨历程。不仅是延长材料或零件服役寿命的工艺方法，而且成为先进制造技术的发展基础。堆焊是一种表面处理方法，是金属晶内结合的一种熔化焊接方法，将具有一定使用性能的合金材料借助一定的热源手段熔覆在母体材料的表面，以赋予母材特殊使用性能或使零件恢复原有形状尺寸的工艺方法。因此，堆焊既可用于修复材料因服役而导致的失效部位，可用于强化材料或零件的表面，亦其目的都在于延长零件的使用寿命、节约贵重材料、降低制 造成本和改进工件设计。因此，国内外制造业对堆焊技术的发展十分重视。

2.烧嘴喷头

2.1烧嘴喷头简介

烧嘴是煤气化技术的核心设备，烧嘴性能的好坏、寿命的长短直接影响到整个装置的运行质量，装置的大部分技术经济指标都与工艺烧嘴有关。烧嘴是将煤浆和氧气混合的设备，在烧嘴的端部煤浆和氧气的混合物以较高的速度离开烧嘴头部，同时会对烧嘴头部产生磨损，磨损程度决定了烧嘴的使用寿命，要想延长其使用寿命，必须从减轻煤浆对喷头的磨损或者在煤浆喷头处使用耐磨材料着手解决。

2.2烧嘴喷头失效

随着能源结构的变化大化肥装置的气化炉普遍进行了油改气但随着气化炉负荷的提高炉膛温度上升烧嘴的失效问题日益突出。从历次对气化炉烧嘴检验的结果分析可知其头部的外表面呈现严重的疲劳腐蚀开裂特征同时伴有晶间、沿晶、穿晶特性而且裂纹主要集中在冷却水夹套端面部位。它的运行状况直接影响工艺气中有效气的含量和生产的连续性。烧嘴失效主要有两类高温损伤壁厚减薄和水冷夹套泄漏。

烧嘴为焊接结构件，直管与变径斜面焊缝连接水冷夹套，外侧为堆焊层冷却水管与烧嘴水夹套为承插式焊接。烧嘴外表面氧化腐蚀裂纹表面起裂、多条平行深度约烧嘴顶部棱角处氧化腐蚀疲劳裂纹多条平行深度不同冷却水管焊接接头裂纹内、外壁表面起裂穿晶扩展。裂纹深度不同部分已穿透壁厚冷却水管焊接接头内部存在结构不连续和局部烧损缺陷烧嘴水冷夹套外侧堆焊层内壁疲劳裂纹裂纹起始于内部缺口应力集中处烧嘴顶部和水夹套外壁存在补焊特征。

烧嘴基体和冷却水管材料中各化学元素含量符合材料标准。焊丝的分析结果与标准成分有一定的出入根据主要合金元素铬、镍和银的含量焊丝应当属于一但焊丝中的锰和铁元素的含量较低。根据水夹套焊缝成分分析结果焊缝应当属于合金未查到相应的牌号。水夹套焊缝成分分析发现水夹套壁厚方向上成分有明显的差异外层，与化学成分分析结果接近或相同，内层其中钴、铬和铁元素的含量低于外层。根据宏观检查的结果金相分析在烧嘴基体及其焊缝、水冷管母材及其焊接接头角焊缝、烧嘴水冷夹套外侧的几个部位取样进行了烧嘴和水冷管金相组织观察以及不同部位裂纹形貌特征分析。金相组织各部位金相组织检查说明高温条件下烧嘴和水冷管组织已发生改变晶内和晶界上有点状析出物冷却水管夹杂物较多表面存在氧化物层。组织晶粒存在形变特征这是水冷管加工成形时留下的也就是说水冷管加工成形后未进行固溶处理。水冷夹套外侧和顶部进行过补焊。