球团矿料抗压强度高、质量均匀、能耗低,在钢铁工业中得到了大规模应用。球团链篦机是球团料层干燥脱水和预热氧化的热工设备,链篦机内温度场的分布对球团品质和热能有效利用有着直接的影响。球团料层在链篦机内的干燥和对流换热不仅受进气口气流温度场的影响,而且受气流速度场、气压场等多物理场耦合的影响。因此本文以球团链篦机鼓风干燥段为研究对象,探索进气口温度、气流速度、气压及球团料层厚度多物理场耦合对鼓风干燥段温度场的影响。首先,综合分析国内外关于铁矿石烧结和球团料层干燥预热的研究特点,将球团料层抽象为各向同性多孔介质,采用局部非热平衡模型描述球团料层与热气流之间的对流换热。根据传热学理论、多孔介质理论、计算流体动力学理论及干燥动力学理论,建立了球团链篦机鼓风干燥段多物理场耦合数学模型,包括气体控制方程、球团料层控制方程、篦床简化模型、球团表面干燥模型及球团内部干燥模型。然后,将球团料层的传热传质过程进行合理的简化,建立了球团链篦机鼓风干燥段二维非稳态传热的物理模型,并进行了区域的离散化。基于Ansys Fluent软件,利用其自带的用户自定义函数(UDF)功能,编写数学模型中源项的计算函数,编译并添加到Fluent软件中,对所建数学模型进行了数值模拟,得到了球团链篦机鼓风干燥段的温度分布、气流速度分布及气压分布,并进行了理论分析。利用球团厂的试验数据对数值模拟结果进行验证,最大误差为8.6%,表明所建数学模型可应用于工程实际。最后,依据正交试验理论,选取进气口气流温度、气流速度、气压和球团料层厚度作为正交试验因素,并确定各试验因素的水平取值。采用四因素三水平的正交试验方案进行正交数值模拟试验,利用极差分析方法分析试验结果。结果表明影响篦床下部空间温度场的最主要因素为进气口气流温度,其次是球团料层厚度,随后是气流速度和气压;影响篦床篦板温度场的主要因素为进气口气流温度,其次是气流速度,随后是球团料层厚度和气压;影响球团料层温度场的主要因素为进气口气流温度,其次是球团料层厚度,随后是气压和气流速度;影响球团料层上部空间温度场的主要因素为进气口气流温度,其次是球团料层厚度,随后是气流速度和气压。本课题的研究,为实现球团链篦机内温度场的精准控制提供了理论依据,对我国现代球团生产企业有效降低能源消耗,提高球团生产品质和链篦机使用寿命具有参考价值。