本实用新型属于高炉炼铁的设备系统领域，涉及烧结抽风支管管径控制设计领域，尤其是涉及一种烧结机新型抽风支管系统。
背景技术：
烧结工艺为主抽风机抽风在管道内产生高负压，通过众多抽风支管联通布料台车下风箱，负压使得烧结过程自上而下进行。烧结台车料面通过的有效风越多，烧结能力则越大。目前公开的烧结机系统设计多数抽风风箱长度一样，抽风支管管径也一样(基本为1米)，技术系统缺乏整体考虑，不是满足烧结工艺的最佳技术系统。
中国专利申请号201010578187.5，公开日2011年4月20日的专利申请文件，公开了一种烧结机机尾烟气和机尾风箱烟气的自循环利用装置，它包括台车，所述台车上方设置有密封罩，尾部设置有除尘罩，所述台车下方连接有多个风箱，所述风箱下方设置有大烟道，所有风箱均与大烟道相连通，所述除尘罩顶部密闭，所述密封罩内部设置有隔板II，隔板II将密封罩分隔成前后两段，密封罩前段密闭，后段与除尘罩相连通，所述大烟道内部设置有隔板I，隔板I将大烟道分隔成前后两段，所述大烟道前段依次与除尘器、主抽风机和烟囱相连接，后段通过管道接入密封罩的前段。
中国专利申请号201410139685.8，公开日2014年6月25日的专利文件，公开了一种烧结机增产改造系统，包括烧结机台车、设于台车前端的给料设备和点火炉、设于台车后端的排料设备、设于台车下部的多个烧结风箱、与各个烧结风箱连通的主烟道、连接于主烟道出口端的主电除尘器、连接于主电除尘器出口端的主抽风机、连接于主抽风机出口端的烟气脱硫设备及烟囱，增设烟气循环系统，所述烟气循环系统由利用循环支管分别与烧结机头、尾部风箱连通的集排灰管路、与所述集排灰管路烟气出口端相连的循环主管道、依次设于所述循环主管道上的多管除尘器和循环风机、设于台车上方并与所述循环主管道末端连通的密封热风罩组成。该申请的技术在保证原有烧结机配套的主电除尘器、脱硫系统不做改造，外排烟气量不增加的情况下，有效增加烧结机面积，增大烧结风量，提高烧结负压，实现增产目的。
上述两份专利申请公开的技术方案中与烟道连接风箱及抽风支管均匀排料，缺乏工艺工况考虑，导致抽风管阻大，烧结能力低的问题。
技术实现要素：
1、要解决的问题
针对现有烧结机抽风系统中管阻大导致烧结能力低的问题，本实用新型提供一种烧结机新型抽风支管系统，根据烧结工况，控制前后两端风箱支管尺寸，扩大过湿层及废气温度上升点(BRP)区域风箱支管尺寸，这样有缩有扩符合最佳烧结生产工艺需求，能在同样装备条件下提高烧结生产能力，进而实现同物料条件下的高烧结经济技术指标的效果。
2、技术方案
为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
一种烧结机新型抽风支管系统，包括主抽烟道及设置在主抽烟道上的若干风箱支管，所述的风箱支管分为点火段支管、前部风箱支管、中部风箱支管、后部风箱支管和尾部风箱支管；所述的点火段支管的管截面积小于所述的尾部风箱支管的管截面积；所述的尾部风箱支管的管截面积小于所述的前部风箱支管的管截面积；所述的中部风箱支管的管截面积大于所述的前部风箱支管的管截面积；所述的前部风箱支管的管截面积等于所述的后部风箱支管的管截面积；所述的主抽烟道为变径管，其从所述的点火段支管一端向所述的尾部风箱支管一端变小。
优选地，所述的风箱支管和主抽烟道均为圆管。
优选地，所述的点火段支管的管径为φ1；所述的前部风箱支管的管径为φ2；所述的中部风箱支管的管径为φ3；所述的后部风箱支管的管径为φ4；所述的尾部风箱支管的管径为φ5；其中φ1＜φ5＜φ2＝φ4＜φ3。
优选地，所述的主抽烟道与所述的点火段支管、前部风箱支管对应的部分的管径为φ6，与中部风箱支管对应部分的管径为φ7，与后部风箱支管和尾部风箱支管对应的部分的管径为φ8，其中φ6＞φ7＞φ8。
优选地，φ1＝(0.4-0.6)φ2；φ5＝(0.6-0.8)φ2；φ3＝(1.2-1.4)φ2。
优选地，所述的点火段支管上设置有点火段支管控制阀；所述的前部风箱支管上设置有前部支管控制阀；所述的中部风箱支管上设置有中部支管控制阀；所述的后部风箱支管上设置有后部支管控制阀；所述的尾部风箱支管上设置有尾部支管控制阀。
优选地，所述的点火段支管、前部风箱支管、中部风箱支管、后部风箱支管和尾部风箱支管从烧结机头部至烧结机尾部顺序设置。
优选地，点火段窄风箱对应所述的点火段支管；前部风箱对应所述的前部风箱支管；中部风箱对应所述的中部风箱支管；尾部风箱对应所述的后部风箱支管和尾部风箱支管。
优选地，所述的点火段支管和前部风箱支管数量均为三个；所述的中部风箱支管数量为四个；所述的后部风箱支管和尾部风箱支管数量均为两个。
3、有益效果
相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型通过风箱支管尺寸控制，减少有害阻损，实现风量按工艺需求分配，进而发挥主抽系统最佳能力，有利于烧结提高产质量指标；
(2)本实用新型风箱支管和主抽烟道采用圆管，设计方便，结构稳定；
(3)本实用新型中根据对生产工艺需求的研究，在保持总抽风支管管径面积不变的设计前提下，进行前、中、后局部风箱支管差别化布置，有意增大中部抽风风箱支管管径设计，减少前后风箱支管管径设计，使生产中无需大幅度增加额外有害阻损，实现烧结过程上风量的有效分配；
(4)本实用新型个风箱支管上设置阀门更加方便控制风量的大小；
(5)本实用新型根据烧结生产各个阶段需求特性的研究结果，合理应对，优化风箱管径，降低系统管阻；
(6)本实用新型降低前后有害漏风，增加中间困难风箱风量，优化风量分配，提高烧结系统生产能力；
(7)本实用新型有利于降低烧结尾部工艺漏风率；
(8)本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。
附图说明
图1为本实用新型的系统布置示意图。
图中：1、烧结点火炉；2、烧结机头部；3、点火段窄风箱；4、前部风箱；5、中部风箱；6、尾部风箱；7、烧结机尾部；8、主抽烟道；9、点火段支管控制阀；10、前部支管控制阀；11、中部支管控制阀；12、后部支管控制阀；13、尾部支管控制阀。
具体实施方式
经实践研究，符合最佳烧结工况的工艺流程是：
前部点火阶段，理想状态是保持风箱低负压，在点好火的情况下尽量减少过抽；
接近中部阶段风箱，表层形成透气性高的烧结矿层，但因下部过湿层最厚，该区域的烧结透气性最差，所对应风箱温度最低，这也是烧结温度控制曲线的转折点，此风箱区域透气性状况决定了后面实际烧结终点位置，因此尽可能需要大风量；
后阶段随着料层过湿层的逐渐消失，烧结层大量形成，透气性又大幅度提高，形成机上冷却，既不利于烧结矿强度，又增加了尾部系统漏风，为降低料面漏风率，也宜控制风箱抽风风量；
为此，本实用新型提高了一种烧结机新型抽风支管系统，根据上述研究所得原理对现有烧结机抽风支管系统改进如下。
实施例1
如图1所示，一种烧结机新型抽风支管系统，包括与烧结电火炉位置对应的烧结机头部2和烧结机尾部7；
还包括从烧结机头部2至烧结机尾部7顺序设置的三个点火段支管、三个前部风箱支管、四个中部风箱支管、两个后部风箱支管和两个尾部风箱支管，每一个风箱支管上设置一个风箱；具体地，点火段窄风箱3设置在所述的点火段支管上；前部风箱4设置在所述的前部风箱支管上；中部风箱5设置在所述的中部风箱支管上；尾部风箱6设置在所述的后部风箱支管和尾部风箱支管上；
还包括主抽烟道8，风箱支管设置在主抽烟道8上；
本实施例中所述的风箱支管和主抽烟道8均为圆管；
例如，所述的点火段支管的管径为φ1；所述的前部风箱支管的管径为φ2；所述的中部风箱支管的管径为φ3；所述的后部风箱支管的管径为φ4；所述的尾部风箱支管的管径为φ5；则φ1＜φ5＜φ2＝φ4＜φ3；
本实施例中φ1＝0.5φ2；φ5＝0.7φ2；φ3＝1.3φ2，即点火段支管的管径是前部风箱支管的管径的一半，这样设计也有利于控制降低点火煤气消耗；尾部风箱支管的管径是前部风箱支管的管径的0.7倍；中部风箱支管的管径是前部风箱支管的管径的1.3倍；而前部风箱支管的管径等于后部风箱支管的管径；
本实施例中在头部(即点火段)不需要高负压段采用小管径，有利于减少点火段料面抽实，便于减少点火煤气消耗，在尾部料面漏风率高段采用小管径便于减少该段工艺性漏风，提高风能有效利用；支管优化利用减少通过支管阀调整控制风量，降低整个系统阀的有害阻损；支管在烧结中段增加风能，有利于提高整个烧结生产能力。
为与各风箱支管的管径设计配合，
例如，所述的主抽烟道8与所述的点火段支管、前部风箱支管对应的部分的管径为φ6，与中部风箱支管对应部分的管径为φ7，与后部风箱支管和尾部风箱支管对应的部分的管径为φ8，则φ6＞φ7＞φ8；
相应地，为精确控制各风箱支管内风量，所述的点火段支管上设置有点火段支管控制阀9；所述的前部风箱支管上设置有前部支管控制阀10；所述的中部风箱支管上设置有中部支管控制阀11；所述的后部风箱支管上设置有后部支管控制阀12；所述的尾部风箱支管上设置有尾部支管控制阀13。
本实施例根据对生产工艺需求的研究，在保持总抽风支管管径面积不变的设计前提下，进行前、中、后局部风箱支管差别化布置，有意增大中部抽风风箱支管管径设计，减少前后风箱支管管径设计，使生产中无需大幅度增加额外有害阻损，实现烧结过程上风量的有效分配。
本实施例以附图1为对象进行说明，但附图1仅为示意图，各风箱支管的设置数量应根据烧结机面积来调整；烧结机面积越大，风箱支管数量越多。
实施例2
一种烧结机新型抽风支管系统，与实施例1基本相同，所不同的是，所述的风箱支管和主抽烟道8也可以是方管；
本实施例与实施例1的设计原理相同，因此只需：所述的点火段支管的管截面积小于所述的尾部风箱支管的管截面积；所述的尾部风箱支管的管截面积小于所述的前部风箱支管的管截面积；所述的中部风箱支管的管截面积大于所述的前部风箱支管的管截面积；所述的前部风箱支管的管截面积等于所述的后部风箱支管的管截面积；
所述的主抽烟道8为变径管，其从所述的点火段支管一端向所述的尾部风箱支管一端变小；
本实施例可以基本达到实施例1的技术效果。