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一、工艺定义：

还原气氛回转窑（次氧化锌、硫化碱、钒钛矿、菱铁矿、氧化锌挥发窑等）要求窑内弱还原或局部强还原气氛：烟气存在 CO、H₂，残余 O₂≤0.5%（关键指标），空气过剩系数 α＜1（0.70～0.95 区间）；和水泥氧化窑最大区别：不允许大量过剩氧气，氧气过高会破坏还原反应、金属蒸气二次氧化、降低成品回收率。

工况区分两种模式：

1）窑头供热燃烧器（主烧嘴）：提供窑内热源，通过分级配风，火焰前端适度燃烧放热，窑中后段形成还原区域；

2）依靠窑内物料配炭实现还原（主流锌挥发窑模式）：燃烧器只负责供热，还原 CO 由物料里配加焦粉（煤粉）产生，燃烧器严禁大量二次风渗入。

二、还原窑燃烧器设计核心特点（区别普通氧化窑燃烧器）

1. 分级可控配风结构，优先选用多通道可调燃烧器，不推荐老式双通道喷煤管、一体式强制预混烧嘴：由内向外通道布局（煤粉型为例）

· 中心通道：中心冷却风 + 点火枪（天然气 / 柴油点火），保护喷头，形成稳定火焰回流区；

· 旋流风（内调风）：调控着火速度、火焰粗细；

· 燃料通道（煤粉 / 燃气通道）；

· 轴流外风（直流风）：拉伸火焰长度、控制火焰刚度，避免火焰贴壁结圈。

严格限制一次风量，防止富氧 氧化水泥窑一次风 8～12%；还原窑一次风控制 5～8%，降低火焰区域氧浓度，避免窑前形成强氧化区。

喷头耐高温抗腐蚀材质 窑内烟气含有锌铅碱金属蒸气、硫化物腐蚀介质： 喷嘴材质310S 耐热不锈钢，喷嘴外层预制耐火浇注料保护层；普通碳钢喷头短期高温腐蚀穿孔。

2.火焰形态要求

· 火焰柔和、长度可调，禁止短粗高温火焰（局部超温→物料熔融结圈）；

· 合理黑火头，燃料逐步燃烧，热量平缓向窑尾传递；

· 火焰不冲刷窑皮、耐火衬料。

1. 安全专项设计（还原窑高危点） 窑内存在 CO 可燃烟气，必须具备：

· 防回火结构（燃气燃烧器必备）；

· UV 紫外线火焰检测器（不可用电离电极）；

· 燃料高低压联锁、快速切断阀；

· 烘窑程序：先氧化升温，温度达到后再转入还原工况，防止 CO 爆燃；

· 窑头维持微正压运行（5～30Pa），防止外界冷风吸入带入氧气破坏气氛。

三、不同燃料燃烧器选型方案

1：煤粉（烟煤或兰炭，次氧化锌回转窑最常用）

机型：四通道可调煤粉燃烧器 适用：锌浸出渣、钢铁除尘灰挥发窑、钒钛还原窑 控制要点： α 整体 0.80～0.92，依靠窑尾物料配碳补充 CO；严禁窑头补大量二次风。

2：气体燃料（天然气、焦炉煤气、发生炉煤气）

机型：分级燃烧多通道燃气燃烧器 低热值煤气（发生炉煤气或高炉煤气）：加大混合腔，优化喷孔流速，专门防回火； 优势：气氛调节响应快，自动化精准控制氧含量，环保优势明显。

3：液体燃料（甲醇、重油）

机型：气泡雾化油气两用燃烧器；甲醇机型内部防腐处理； 适用：中小型还原窑、技改煤改醇项目。

四、气氛控制关键参数（现场调试参考）

1. 烟气目标：残余 O₂ 0.2～0.5%，CO 1～4%（弱还原）；强还原工艺 CO 可达 5～8%

2. 空气过剩系数 α=0.70～0.95（根据产品工艺调整）

3. 温度区间参考

o 氧化锌挥发窑：还原带 1100～1250℃

o 硫化碱回转窑：950～1150℃

o 直接还原铁回转窑：1050～1280℃

4. 常见故障现象： 

燃烧器外风过大 → 火焰富氧、氧化气氛 冷风从窑头密封漏入 → O₂飙升、锌回收率下降

火焰过短集中 → 局部高温、严重结圈  燃烧滞后火焰过长 → 窑尾超温，电除尘存在燃爆风险五、配套系统推荐

1. 连续在线烟气分析仪（O₂、CO 双参数，自动联动调节燃料 / 风量）

2. 变频一次风机、独立可调旋流风 / 轴流风管路

3. 全自动燃烧安全控制系统（点火时序、熄火保护、紧急切断）

4. 窑头柔性密封，杜绝漏风（还原窑成败关键，往往比燃烧器本身更重要）。

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