随着我国高炉炼铁技术的进步,“精料”工作受到高度重视,球团矿因其粒度均匀、透气性好的特点而得到了快速的发展。链篦机-回转窑是我国氧化球团矿主要的生产工艺。在实际生产中球团矿质量的好坏与窑内温度场有直接的关系,然而由于回转窑处于旋转状态,窑内气-固相间不断的逆向流动,难于在线直接测量球团、烟气的温度分布,因此,回转窑窑内温度分布的研究十分必要。本文以国内某球团厂链篦机-回转窑生产过程为对象,在对回转窑中球团的运动规律和窑内传热过程分析的基础上,建立了回转窑三维传热数学模型。将球团在横截面的运动分为表面活动层和塞流层两个区域,得到了球团在横截面内的速度分布。对三维传热模型进行了合理的简化,应用轴向传热模型来描述窑内烟气的温度分布,应用横截面二维传热模型+轴向传热模型来描述球团的温度分布。根据实际工况结合窑内各项传热系数的计算式,对传热系数进行了修正。通过对窑内红外图像进行灰度化、去噪、特征提取等处理,确定了修正值△h的大小。轴向传热模型采用四阶Runge-Kutta方法进行求解,横截面二维传热模型采用有限差分法进行求解,保证了模型求解的精度以及稳定性。获得了球团、烟气温度分布,模型计算的准确率在88%以上。采用VC++.NET、Matlab和Open CV混合编程的方式,结合ADO数据库编程技术,开发了铁矿氧化球团回转窑三维温度场仿真系统,系统软件由图像处理子系统和三维温度场子系统组成。将系统应用于现场后,使得窑内的温度分布透明化,有效的指导了回转窑的生产,提高了球团矿的产质量,降低了生产能耗。