[发明专利]一种环保型灯头砖

说明书

本发明涉及一种环保型灯头砖，所述灯头砖的中部设置煤气通道，煤气通道的外围设多个废气小通道；废气小通道的一端与煤气通道连通，另一端贯穿灯头砖，且废气小通道的外端开口为废气吸入口，内端开口为废气出口，煤气通道的底端开口为煤气入口，顶端开口为混合气出口。本发明通过在灯头砖上设置废气小通道，焦炉煤气通过煤气通道时产生的负压能够将灯头砖周围的废气吸入，废气与焦炉煤气混合后从混合气出口进入立火道，即废气与焦炉煤气在灯头砖内提前混合，从而进一步减少氮氧化物的生成。

技术领域

本发明涉及焦炉技术领域，尤其涉及一种环保型灯头砖。

背景技术

焦炉由蓄热室、斜道、燃烧室、炭化室和炉顶等构成。煤气和空气在燃烧室内混合燃烧，通过热传导和热辐射的方式将热量传递给炭化室中的煤，使煤转化为焦炭。焦炉的热工制度包括长向加热温度和高向加热温度的调节，均匀的炭化室炉墙温度分布，不仅可以节约燃料，还可以防止焦炉炉体因局部过热而受损。

燃烧室由多个立火道组成，当采用焦炉煤气加热时，立火道底部的焦炉煤气出口管砖称为灯头砖(或烧嘴砖)。灯头砖的作用是保证煤气合理燃烧，使焦饼高向加热均匀。焦炉煤气从灯头砖上的煤气出口喷出，与从斜道口出来的空气混合后剧烈燃烧，由于火焰温度很高，促使空气中的氮气发生化学反应，容易产生污染环境的氮氧化物。

传统焦炉的炉体结构中在立火道底部设置废气循环孔，采用废气循环的方式减少氮氧化物的生成，其工作原理为：焦炉煤气从灯头砖上的煤气出口高速喷出后，灯头砖周围压力降低，上升气流立火道的底部压力低于下降气流立火道的底部压力，从而将下降气流立火道中的废气回引至上升气流立火道，稀释焦炉煤气浓度，减弱煤气燃烧的剧烈程度，降低火焰温度，从而减少氮氧化物的生成。但是，由于焦炉煤气喷出速度很快，废气回引具有一定的延迟性，因此燃烧的过程中氮氧化物生成量仍然较大；如果能够使焦炉煤气与废气的掺混更早一些发生，就能够进一步减少氮氧化物的生成，提升焦炉的环保性。

发明内容

本发明提供了一种环保型灯头砖，通过在灯头砖上设置废气小通道，焦炉煤气通过煤气通道时产生的负压能够将灯头砖周围的废气吸入，废气与焦炉煤气混合后从混合气出口进入立火道，即废气与焦炉煤气在灯头砖内提前混合，从而进一步减少氮氧化物的生成。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种环保型灯头砖，包括灯头砖；所述灯头砖的中部设置煤气通道，煤气通道的外围设多个废气小通道；废气小通道的一端与煤气通道连通，另一端贯穿灯头砖，且废气小通道的外端开口为废气吸入口，内端开口为废气出口，煤气通道的底端开口为煤气入口，顶端开口为混合气出口。

所述废气小通道的直径小于煤气通道的直径。

多个废气小通道沿煤气通道的周向均匀设置。

所述废气小通道沿高向设置一至多层，不同层的废气小通道在同一周向位置对应设置，或者沿周向交错设置。

所述废气小通道倾斜设置，内端开口高于外端开口。

所述废气小通道的倾斜角为30°～60°。

所述煤气入口为一个，所述混合气出口为一至多个。

所述灯头砖采用3D打印方式制作。

所述灯头砖为圆柱体结构；所述煤气通道为圆形截面或多边形截面的通道；所述废气小通道为圆形截面或多边形截面的通道。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过灯头砖上的废气小通道吸入废气与焦炉煤气提前混合，可以起到稀释燃料浓度的作用，从而减弱燃烧，降低立火道底部温度，有利于提高焦炉高向加热均匀性，降低氮氧化物生成量，实现源头减排的目的，具有良好的经济效益和环境效益；

2)灯头砖结构简单，易于砌筑，不影响现有焦炉炉体结构；