[0001] 本发明涉及一种清洁型热回收炼焦炉，尤其涉及清洁型热回收炼焦炉炉体桥管和输送焦炉荒煤气集气管的连接结构。

[0002] 清洁型热回收焦炉是将炼焦过程中产生的焦炉煤气、化学产品及一些有害物质在炼焦炉内部合理地充分燃烧，回收高温废气的热量用来发电或其他用途的一种新型焦炉。

[0003] 清洁型热回收焦炉主要包括炭化室、燃烧室及集气管等关键部分，燃烧室位于炭化室的底部，炭化室和燃烧室内的高温废气经过焦炉炉体上的上升火道和桥管送至集气管，最终将高温废气送至余热锅炉产生蒸汽发电。

[0004] 热回收焦炉桥管是连接碳化室与集气管的关键部件，高温余热直接经桥管进入集气管，其温度可达1300℃‑1350℃，是整个热回收焦炉温度最高部位。各个并向排列的炭化室和燃烧室经对应的焦炉桥管将高温废气和荒煤气输送至焦炉集气管，焦炉集气管输送的废气温度均在1000℃以上。

[0005] 由于集气管是通过对应的钢架支承于地面上的，而桥管则是设置于炉体的顶部。集气管和桥管虽然是相互连通的，但他们并不是同时支承于同一座体上，由于输送气体的温度差异和温度波动幅度不同等因素两者之间不可避免地会出现相对位移，相对位移的物理作用又会在桥管和集气管壁上产生移位应力。更由于在焦炉装料和出焦，以及焦炉晾焦时焦炉桥管及集气管就不单单是耐热保温而已，更要直面温度急剧变化和不均匀热负荷的热冲击作用。同时进入桥管和集气管中的高温废气和荒煤气还会在管道产生不均匀的二次燃烧，形成团火，这同样会引起管壁温度变化和不均匀热负荷，这种因温度变化和波动的热胀冷缩而引起的热应力具有强大的破坏作用。目前焦炉桥管管壁和输气集气管管壁均是由耐火砖或保温砖通过胶泥砌筑而成，并且各个桥管与集气管之间也是通过固定连接的方式而并通的，这种结构在机械应力和热应力的作用下，不可避免地会造成砖体砌筑缝隙加大，砖体开裂分离。因此，不管是移位产生的机械应力，还是温度变化波动产生的热应力，均是造成桥管和集气管管壁开裂、坍塌十分有害的因素，不仅会导致管壁坍塌，缩短桥管和集气管的使用寿命，而且直接影响焦炉的安全稳定运行。

[0006] 现有的集气管采用圆管结构，由于高温余热废气是向上升腾的，荒煤气管中的二次燃烧产生的火焰也是向上灼烧，因此集气管的上侧管壁更容易因温度波动而导致更加明显的热应力。事实上，集气管的上侧管壁更容易产生开裂或砖与砖之间的松动，继而导致集气管上管壁砖脱落和管壁坍塌，申请人经过多次的温度数据和热应力值的监测分析，管壁各砌筑区块温度的不均衡是加大热应力破坏作用的重要因素。

[0036] 如图1、图2及图3所示的清洁型热回收焦炉抗热冲击柔性高温余热管，包括集气管和桥管。集气管支承于集气管支架1上，该集气管支架1深植于地面上；桥管则设置于焦炉的炉体顶部。由于焦炉炉体上并列地设置有若干炭化室和燃烧室，每一炭化室和燃烧室对应一其顶部的桥管。因此，集气管并列地连通有若干桥管。

[0037] 集气管包括由碳素钢板卷制而成圆筒状的集气管外壳2，在集气管外壳2的内壁从外向里依次铺设有集气管保温层3、集气管隔热层4和集气管面热层5；集气管保温层3由陶瓷纤维毡沿集气管外壳2的内壁面铺设而成，集气管隔热层4则位于集气管的下半周位置，集气管隔热层4采用带有插接凸榫和榫槽的莫来石砖砌筑而成。在集气管上半周位置的集气管保温层3上安装有呈弧形结构的均热器6。集气管管壁上沿长度方向并列地安装有若干块均热器6。在集气管隔热层4和均热器6的内侧面砌筑有集气管面热层5，集气管面热层5由带有插接凸榫和榫槽的抗侵蚀莫来石耐火砖砌筑而成；集气管面热层5围成用以输送高温气流的管腔。位于集气管保温层3和集气管面热层5之间的集气管隔热层4和均热器6位于同一圆周上。在集气管与桥管对应的位置设置有管道接口8，使得各个桥管均与集气管相连通。

[0038] 桥管包括由桥管壁砖砌筑层13和桥管顶砖12围成的桥管通道14，桥管通道4为条状通道，桥管通道4的下端通向焦炉体的炭化室和燃烧室，桥管道4的前端则通向集气管的管腔。桥管外壳9由碳素钢板折弯焊接而制成，桥管保温层10由陶瓷纤维毡铺设而成，桥管顶块12为抗侵蚀莫来石砖，桥管壁砖砌筑层13则由抗侵蚀莫来石砖砌筑而成。

[0039] 桥管接口处管壁与集气管接口处管壁之间设置有若干相互紧贴的热伸缩补偿砖组件7，即桥管接口管壁和集气管接口管壁是通过热伸缩补偿砖组件7相互连接的。

[0040] 如图4、图5所示的热伸缩补偿砖组件，该热伸缩补偿砖组件7包括有两个相对设置的横向滑槽703，两横向滑槽砖703上的横向滑槽708的槽口相对设置，在相对的槽口中设置有横向阻隔砖705，即横向阻隔砖705的两端分别伸入对应端横向滑槽砖703的横向滑槽708中。在横向滑槽砖703与滑槽槽口相对的另一侧设置有竖向设置的横砖凸榫707，横砖凸榫707可相对移动地设置于竖向滑槽砖701的竖向滑槽706中。一侧的竖向滑槽砖701固定安装于集气管的管壁上，另一侧的竖向滑槽砖701则固定安装于桥管的管壁上，横向阻隔砖705与横向滑槽砖703的横向滑槽708之间留有间隙，在该间隙中填充有横向滑槽填料704，竖向滑槽砖701的竖向滑槽706与横砖凸榫707之间也留有间隙，该间隙中填充有竖向滑槽填料
702。

[0041] 竖向滑槽砖701横向滑槽砖703构成了十字结构。竖向滑槽706与横向滑槽708的滑槽长向相互垂直，以使得竖向滑槽砖701和横向滑槽砖703在竖向方向和水平方向均可以形成相对的移动。竖向滑槽砖701和横向滑槽砖703均采用抗侵蚀莫来石耐火砖，横向阻隔砖705则为莫来石隔热砖。竖向滑槽706和横向滑槽708中的竖向填料702和横向滑槽填料704均为陶瓷纤维。

[0042] 如图6及图7所示，在竖向滑槽砖701的砖体一侧设有竖向滑槽706，竖向滑槽706为矩形凹槽。

[0043] 如图8、图9及图10所示，在横向滑槽砖703的砖体一侧设有设有呈燕尾槽的横向滑槽708，在横向滑槽砖703的砖体另一侧则设有横砖凸榫707，横砖凸榫707与砖体等高。并且横砖凸榫707长向与横向滑槽708的槽长向相互垂直。

[0044] 如图11、图12及图13所示，桥管壁砖砌筑层13由桥管密封伸缩砖131砌筑而成。桥管密封伸缩砖131的砖体大体呈正六面体，在桥管密封伸缩砖131砖体上侧面嵌装有密封镶块132，桥管密封伸缩砖131的砖体下侧面上固定设置有密封插板134，密封镶块132上设置有密封槽133，密封槽133和密封插板134处于同一平面上，密封槽133和密插板134的梯形截面形状相吻合，以便两相邻砖相互插接。

[0045] 在桥管密封伸缩砖131砖体的两端分别设置有伸缩插接槽135和伸缩插接榫136，伸缩插接槽135和伸缩插接榫136的梯形截面形状相吻合，以便两相邻砖相互插接。

[0046] 桥管密封伸缩砖131的砖体为抗侵蚀莫来石耐火隔热砖，密封镶块132由石墨材料制成，石墨材料具有良好的抗热震性和润滑性，这种特性对桥管密封伸缩砖131的使用十分有利，密封插板134则由高温不锈钢制成。

[0047] 如图14、图15所示，上下相邻的两砖则通过对应的密封插板134和密封槽133相互叠接，左右相邻的两砖则通过对应的伸缩插接槽135和伸缩插接榫136相互插接。

[0048] 如图16、图17及图18所示，均热器6包括均热器壳体601，均热器壳体601为呈弧形截面的封闭箱腔结构，均热器壳体601由高温不锈钢板焊接而成，在均热器壳体601的壳腔中填充有金属锡602，金属锡602在壳腔中的充盈率为92％—95％。充盈率等于在常温下金属锡602的体积与均热器壳体601壳腔的实际容积之比。

[0049] 在均热器壳体601的壳腔中还固定焊接有若干均热肋板603，均热肋板603分别焊接于两侧板的板面上，并且两侧板上的均热肋板602相互交错设置。一侧板面上的均热肋板602的板端与另一侧板面间留有一定间隙，以使得呈熔态的金属锡能够在均热器壳体601的壳腔中流动。

[0050] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。