陶粒的生产过程分为陶粒物料的烘干、配料以及混合造粒、陶粒生料球的干燥和焙烧、冷却等几个阶段。其中焙烧环节是影响陶粒质量的关键环节,而回转窑是焙烧环节的关键设备。传统回转窑窑型较大、窑体笨重,物料传热效率低,能耗高。三叶窑相比于传统回转窑的窑型较小,窑体更为轻简,传热效率高,节能环保。在国内,三叶型陶粒回转窑的研究尚处于起步阶段,因而对三叶窑的研究有重要意义。首先,通过截取窑二维截面,运用Fluent中的VOF模型对物料在窑内部的运动过程进行仿真模拟。VOF模型边界层比较分明,气相和物料相之间的相互作用比较小。传统回转窑内物料较好的运动模式为滚落模式,物料在旋转窑壁摩擦力的作用下不断扬起、滚落,从而不断更新物料自由表面,表面更新过程比较缓慢;三叶窑物料的运动不仅有窑壁摩擦力的带动,还有三列圆弧形内衬叶片对其进行扬料,极大增加了物料与热烟气的换热效率。通过对比研究发现:在同样窑内净空截面积和填充率情况下,三叶窑有更大的物料自由表面积,因而能有更高的传热效率。其次,重点对三叶窑内燃油燃烧产生的窑内温度场进行了理论研究。一次风速的适当提高能够促进风油混合,提高窑内温度,但是过高的一次风速会使入窑“冷风”过多,反而会降低窑温,50~60m/s的一次风速较为合适;适当提高一次风温度,能够提高窑内整体温度,但是过高的一次风温会使油的燃烧集中在窑头附近,将缩短燃烧器寿命,还会使燃烧行程缩短,窑尾段温度降低,200℃的一次风温比较合适;合适的旋流叶片角度为30°左右,二次风速在150m/s比较合适,喷油半角为15°时效果较好。