1.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：
2.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。
3.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。
4.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。
技术实现要素：
5.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。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
7.一种环保型灯头砖，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。
8.所述废气小通道的直径小于煤气通道的直径。
9.多个废气小通道沿煤气通道的周向均匀设置。
10.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。
11.所述废气小通道倾斜设置，内端开口高于外端开口。
12.所述废气小通道的倾斜角为30
°
～60
°
。
13.所述煤气入口为一个，所述混合气出口为一至多个。
14.所述灯头砖采用3d打印方式制作。
15.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。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1)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；
18.2)灯头砖结构简单，易于砌筑，不影响现有焦炉炉体结构；
19.3)可以在新建焦炉中应用，也可以在现有焦炉改造翻新时应用。
附图说明
20.图1是本发明所述一种环保型灯头砖的主视图。
21.图2是图1的俯视图。
22.图3是包含本发明所述一种环保型灯头砖的焦炉炉体结构示意图。
23.图中：1.灯头砖 11.煤气通道 12.废气小通道 2.炭化室底面 3.废气循环孔 4.斜道区 5.立火道 6.燃烧室墙 7.煤气管砖
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
25.如图1、图2所示，本发明所述一种环保型灯头砖，包括灯头砖1；所述灯头砖1的中部设置煤气通道11，煤气通道11的外围设多个废气小通道12；废气小通道12的一端与煤气通道11连通，另一端贯穿灯头砖1，且废气小通道12的外端开口为废气吸入口，内端开口为废气出口；煤气通道11的底端开口为煤气入口，顶端开口为混合气出口。
26.所述废气小通道12的直径小于煤气通道11的直径。
27.多个废气小通道12沿煤气通道11的周向均匀设置。
28.所述废气小通道12沿高向设置一至多层，不同层的废气小通道12在同一周向位置对应设置，或者沿周向交错设置。
29.所述废气小通道12倾斜设置，内端开口高于外端开口。
30.所述废气小通道12的倾斜角为30
°
～60
°
。
31.所述煤气入口为一个，所述混合气出口为一至多个。
32.所述灯头砖1采用3d打印方式制作。
33.所述灯头砖1为圆柱体结构；所述煤气通道11为圆形截面或多边形截面的通道；所述废气小通道12为圆形截面或多边形截面的通道。
34.以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
35.【实施例】
36.本实施例中，一种环保型灯头砖设于立火道5的底部，整体结构为圆柱形。
37.灯头砖1的中心处竖直开设贯穿的煤气通道11，煤气通道11的底端开口为煤气入
口，顶端开口为混合气出口，煤气通道11的横截面为圆形。
38.煤气通道11外围的灯头砖1上沿周向开设2层废气小通道12，每层废气小通道均由8条沿周向均匀设置的废气小通道组成，且2层废气小通道沿周向一一对应设置，每条废气小通道12均倾斜设置，与水平面的夹角为45
°
。
39.废气小通道12的外端开口为废气吸入口，内端开口为废气出口，废气出口分别与煤气通道11连通。
40.本实施例中，煤气通道11的直径为120mm，废气小通道12的直径为15mm。
41.如图3所示，立火道5两侧通过燃烧室墙6与相邻设置的炭化室分隔，立火道5的底面与炭化室底面2平齐。立火道5的底部通过斜道区4与下方的蓄热室相连，立火道5的底部设废气循环孔3及灯头砖1。
42.焦炉煤气经灯头砖1上的煤气通道11引入立火道5的过程中，产生负压将灯头砖1附近的废气经废气小通道12吸入，废气在煤气通道11内与焦炉煤气提前混合，稀释焦炉煤气的浓度，不仅有利于拉长立火道5内的火焰，提高焦炉高向加热均匀性，而且有利于降低火焰温度，减少氮氧化物的生成量。
43.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种环保型灯头砖，包括灯头砖；其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，所述废气小通道的直径小于煤气通道的直径。3.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，多个废气小通道沿煤气通道的周向均匀设置。4.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，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。5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，所述废气小通道倾斜设置，内端开口高于外端开口。6.根据权利要求5所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，所述废气小通道的倾斜角为30
°
～60
°
。7.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，所述煤气入口为一个，所述混合气出口为一至多个。8.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，所述灯头砖采用3d打印方式制作。9.根据权利要求1所述的一种环保型灯头砖，其特征在于，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。
技术总结
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。从而进一步减少氮氧化物的生成。从而进一步减少氮氧化物的生成。
技术研发人员：耿宁 肖长志 韩龙 杨俊峰
受保护的技术使用者：中冶焦耐（大连）工程技术有限公司
技术研发日：2021.09.09
技术公布日：2021/12/3