正文
冶金爐對燃燒裝置的要求是：①具有適當的燃燒能力，並能在一定範圍內進行調節；②燃燒過程穩定，不回火，也不脫火；③能控制火焰，使火焰具有一定的外形、方向和剛性；④符合環境保護的要求，避免或減少燃燒引起的大氣污染和燃燒噪聲；⑤在高溫條件下堅固耐用，操作、維修方便。燃燒裝置主要類型和工作特點如下：
煤氣燃燒器 或稱煤氣燒嘴。根據煤氣和助燃空氣在燃燒之前的混合程度，通常分兩類：
有焰燃燒器 煤氣和空氣經燃燒器的不同噴口流出，然後在燃燒室（或爐膛）中逐漸混合、燃燒，形成火焰。含有碳氫化合物的煤氣，在高溫下熱解析出炭粒，由於炭粒的輻射可使火焰光亮可見，因而名為“有焰燃燒”。燃燒速度和火焰長度取決於煤氣和空氣兩個射流的混合速度。為得到不同的火焰長度和火焰形狀可採用不同的燒嘴結構（表1）。
冶金爐燃燒裝置無焰燃燒器 又稱預混式燃燒器。指煤氣和空氣在燃燒器內（進入燃燒室之前）已預先混合均勻，燃燒速度極快，容積熱強度可達(1～4)×109千卡／(米3·時)，比有焰燃燒方法可大100～1000倍。由於完全燃燒,不析出炭粒，火焰透明，故名“無焰燃燒”。無焰燃燒器常用的型式為噴射式無焰燃燒器（圖1）。煤氣由大氣中直接引射空氣，即以煤氣為噴射介質，以空氣為被噴射介質（圖1a），然後在混合管和擴張管內均勻混合，進入燃燒坑道燃燒，火焰甚短。這種燃燒器要求有較高的煤氣壓力而不用空氣鼓風機。如對空氣進行預熱，可採用圖1b的型式；不過空氣預熱溫度受煤氣著火溫度和燒嘴燃燒穩定性的限制,一般在350～500℃以下,以免發生回火。有的噴射式無焰燃燒器也用空氣做噴射介質，而以煤氣為被引射介質，此時便不需要高的煤氣壓力。無焰燃燒器可用於軋鋼加熱爐、鍛造爐和熱處理爐等。
冶金爐燃燒裝置重油燃燒器 又稱重油燒嘴或噴嘴，除供重油和空氣外，還要把重油霧化成細小的顆粒（平均直徑不超過150微米）,形成的油霧與空氣射流在燃燒室內混合、燃燒。霧化顆粒直徑越小，燃燒速度越快，燃燒也越完全。為保證霧化質量，必須在進入燒嘴前將重油加熱，以降低粘度。一般油燒嘴要求油的粘度不大於 0.6斯托克斯（厘米2/秒），可根據粘度與溫度的關係確定重油應加熱的最低溫度,例如20號重油為70℃,200號重油為105℃。重油燃燒器按霧化方法可分為以下幾種類型：①氣體介質霧化式，用氣體（空氣、煤氣或燃燒產物）作霧化劑，噴出後與重油流相遇，將油吹成霧狀。根據霧化劑壓力的不同，又分為高壓油燒嘴、中壓油燒嘴、低壓油燒嘴。②油壓式，或稱機械式：以很高的油壓將油噴出並變成霧狀。③轉杯式,油流入一高速鏇轉的杯中且被甩出,同時有空氣將其吹成霧狀。在冶金爐中廣泛採用的是氣體介質霧化式的高壓油燒嘴和低壓油燒嘴。這兩種燒嘴的工作性能見表2。燒嘴的結構形式繁多，原理如圖2所示。該圖表明，為了改善霧化質量，在燒嘴結構上可使霧化劑和油呈交角相遇（圖2a），使霧化劑呈鏇流（圖2b），並分多次和油相遇（圖2c）。
冶金爐燃燒裝置
冶金爐燃燒裝置塊煤燃燒裝置 採用不同形式的爐篦（爐條），用人工或機械加煤到爐篦上，空氣通過煤層，燃燒成火焰進入爐膛加熱物料。隨著反應的進程，煤料層可分為新煤帶、乾餾帶、還原帶、氧化帶和灰渣帶；沿料層高度氣體成分也隨之變化。如圖3所示。如果灰渣帶以上的料層較厚（200～400毫米，或更厚），稱厚煤層燃燒室（或稱半煤氣化燃燒室）。此時，燃燒室上部空間含有較多的來自煤的揮發物和還原帶生成的可燃氣體，應向爐膛供入二次空氣，使之完全燃燒，並使火焰的高溫區位於爐膛中。如料層較薄，稱薄煤層燃燒室。此時，在燃燒室上部空間即達到近於完全燃燒。燃燒室的燃燒強度(爐篦強度)與空氣通過料層的速度有關，自然通風時爐篦強度不大於100公斤／（米2·時），強制通風時強度可達150～300公斤／（米2·時）。
冶金爐燃燒裝置參考書目
東北工學院、北京鋼鐵學院合編：《冶金爐燃料及其燃燒》，中國工業出版社，北京，1961。
