工业炉燃烧系统主要采用一然低氮燃烧蓄热式烧嘴，辐射能力强，加热效率高。工业炉烧嘴分布有矩形排列和交错排列两种形式，在炉膛尺寸和烧嘴总功率一致的前提下，由于烧嘴火焰呈圆盘形，排列烧嘴间的死角较小，且两排烧嘴在钢锭运行方向上的位置互补，有利于避免因烧嘴间隔过大而造成钢锭表面黑线的产生。炉子加热段烧嘴配置的功率要大，数量要多，炉膛温度相对较高，使钢锭快速加热到设定温度。而均热段烧嘴配置的功率应相对较小，炉膛温度相对较低，使钢锭由表及里温度趋于均匀。

工业炉燃烧控制系统是工业炉的核心技术之一，手动控制已被自动控制方式所取代。目前大规格钢锭工业炉可选用的燃烧自控方式通常有：

1、空燃比例连续控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气-燃气比例阀、空气-燃气电动蝶阀、空气-燃气流量计、热电偶、气体分析装置、PLC等组成。工作原理是由热电偶或气体分析装置检测出来的数据传送到PLC与其设定值进行比较，偏差值按比例积分、微分运算输出电信号分别对空气-燃气比例阀和空气-燃气电动蝶阀的开度进行调节，从而达到控制空气-燃气比例和炉内温度之目的。

2、双交叉限幅控制系统，该系统主要由烧嘴、燃烧控制器、空气-燃气流量阀、空气-燃气流量计、热电偶等组成。工作原理是:通过一个温度传感器热电偶把测量的温度变成一个电信号，该信号表示测量点的实际温度，该测量点的温度期望给定值是由预存贮在上位机中的工艺曲线自动给定的。根据这两个温度值偏差的大小，PLC自动校准燃气-空气流量阀的开度。该阀通过电动执行机构定位。空气-燃料比控制，借助于孔板和差压变送器来测量空气流量，燃气的流量是借助于一台安装在燃气支管上的质量流量计来测量，使温度控制得以实现。

3、数字化脉冲控制系统，工业炉蓄热式烧嘴在额定的燃气压力、热值条件下，单位时间内喷出热气流的总热烙是一个定值，根据锭坯在炉内的具体分布情况和加热要求，对各烧嘴的燃烧工况进行合理组合，会获得满意的炉内温度场的分布，从而保证了锭坯的加热质量。数字化脉冲控制的工作原理(图5)是在一段时间内燃气总量不变的情况下，根据预调好的空气-燃气比，按时序分配的结果，对各烧嘴的燃烧功率进行大小火控制，实现炉内各区的供热量与负荷的合理配置。

4、其他控制技术

（1）助燃空气温度控制。推钢炉开炉或炉内工况变化时，由热交换器加热的助燃空气温度是不稳定的。当炉压不变时，温度升高，导致相同流量时空气质量的减少，使得烧嘴前的实际空气-燃气比下降;反之亦然。为确保烧嘴能合理燃烧，PLC应输人助燃空气量随温度变化的逻辑程序，用实测的热空气温度信号对其进行流量补偿。

（2）烧嘴燃烧安全控制系统。高水平的烧嘴燃烧安全控制系统是炉子安全生产的重要保障，包括点火前的安全吹扫、点火程序控制、燃烧火焰的自动检测和燃气快速切断阀，不仅要求系统设计可靠，而且要求构成系统的每个部件的质量要极为可靠。燃烧设备的爆炸事故大多为烧嘴点火时引起的。每次烧嘴点火前应启动吹扫系统，对燃气管道吹扫一定时间，耗气量约为管道容积的3-5倍，以清除烧嘴前燃气管道内残留的可燃性混合气体，然后再将空气管道至烧嘴间阀门开启至大位置，启动炉膛空气吹扫系统，用助燃风机对炉膛进行吹扫。

（3）自动点火安全控制。工作原理是：吹扫结束时，阀门回到小开度，燃气电磁阀打开，同时点火变压器通过烧嘴上的点火电极高压放电，将燃气点燃，然后进人火焰检测程序。火焰稳定后，经烧嘴上的监测电极反馈给自动点火控制器信号，自动点火控制器接受到信号后，各阀门逐渐进人工作开度。若烧嘴没有形成稳定火焰或熄火时，自动点火控制器不能接受到监测信号，此时进人故障状态，输出一个故障信号，自动点火控制器自动切断燃气电磁阀。自动点火控制器可按设定程序或在手动复位后才能进行第二次点火程序。