烧嘴是含钒页岩回转窑的重要部件，不仅为燃烧提供了燃料和氧化剂，同时也是火焰成型的主要动力装置。因此合理地设计和使用回转窑烧嘴，将提供良好的工况，对熟料的煅烧、成本的减少、产品质量的提高以及能耗的降低都十分的重要。为给含钒页岩回转窑烧嘴设计一套较优的结构，实现高效、低耗、长期安全地运转，并且满足日益迫切的环境保护的要求，本文应用有限元分析FLUENT软件，对烧嘴的工作过程进行模拟，研究了燃气出口直径等因素对燃烧性能的影响，对燃烧器-回转窑系统的流场和温度场进行了总体分析。通过模拟计算结果与实际工作特性进行对比、分析，验证了模拟方法的合理性。计算结果表明数值模拟的结果与烧嘴的实际工作特征相符合，合理的燃气喷口直径能够大大提高燃气和空气的混合率，进而提高燃气的燃烧率，减少污染气体的产生，降低能源消耗。根据模拟结果对目前使用的烧嘴结构进行改进，得到了新的烧嘴结构，并设计了烧嘴系统来保证烧嘴的更好地工作，通过运行系统，对烧嘴特性进行检验，实验证明：该烧嘴燃烧性能满足含钒页岩回转窑的工艺要求。