图3-19 （0.8×1.5）m2=1.2m2敞焰少无氧化加热炉
1—煤气预热器 2—空气预热器 3—高温区（氧化气氛） 4—加热区（还原气氛） 5—烧嘴 6—二次风喷嘴
如前所述，在火焰炉内实现钢材少无氧化加热是基于燃料的不完全燃烧，使炉内气氛成为含适量CO和H2的还原性气体。因此，进行少无氧化加热计算的前提是进行燃料不完全燃烧生成气成分的计算。
燃料不完全燃烧生成气成分的计算与其完全燃烧时的计算理论相同，都是按燃烧反应前后物质相平衡的原理进行的，其基本方法是配制C、H2、O2、N2的物质平衡及水煤气反应平衡常数。
不完全燃烧计算的依据条件是：燃料与空气具备充分的混合条件（混合完全），只是由于氧化剂供应不足，即空气系数α<1而造成的燃料不完全燃烧现象。燃烧生成气中除了不可燃气体CO2、SO2、H2O、N2以外还有可燃气体CO、H2、CH4及少量可燃物——固体碳粒。由于固体碳粒和CH4只是在低温和空气系数很小的情况下才较多些，而一般少无氧化加热炉和热处理炉的炉温值多处于800～1300℃范围内，空气系数多大于0.3，因此进行少无氧化加热计算时，对于不完全燃烧生成气中的CH4和固体碳粒的含量可忽略不计，从而不完全燃烧生成气成分可简化为只含CO2、CO、H2O、H2四种气体。
用X、Y、Z、W分别表示CO2、CO、H2O、H2等项燃料不完全燃烧生成气的各体积含量，可组成下列物质平衡方程式
C平衡方程式 ∑C=X+Y （3-30）
H2平衡方程式 ∑H2=2Z+2W （3-31）
O2平衡方程式 ∑O2=2X+Y+Z （3-32）
一定温度下，水煤气反应平衡常数为
解以上联立方程式，求得不完全燃烧生成气成分CO2、CO、H2、H2O的含量（m3）。
空气带入N2量 ∑N2=3.76∑O2
焦炉煤气、天然气、高炉与焦炉混合煤气的不完全燃烧计算图表见图3-20～图3-22。
图3-20 焦炉煤气不完全燃烧计算图表
（Qd=17.1MJ/m3）(www.xing528.com)
① 不完全燃烧生成气温度与空气预热温度的关系。
图3-21 天然气不完全燃烧计算图表
（Qd=36.5MJ/m3）
① 不完全燃烧生成气温度与空气预热温度的关系。
图3-22 高炉与焦炉混合煤气不完全燃烧计算图表
（Qd=14.65MJ/m3）
① 不完全燃烧生成气温度与空气预热温度的关系。
根据计算求得的不完全燃烧生成气成分含量（m3）检验在一定温度下的平衡常数值为
由于燃料的不完全燃烧，为达到规定的炉温值，或为了提高加热速度，需将空气或燃料预热到一定温度，表3-21为推荐的预热温度值。
表3-21 为达到1300℃炉温，燃料不完全燃烧时空气及燃料需要的预热温度
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