随着近年来铝电解行业的快速发展，用来生产预焙阳极的煅后焦需求量也越来越大。而在我国使用回转窑煅烧石油焦的生产过程中，同等条件下回转窑的产量、物料实收率、煅后焦质量与国外相比还有很大差距。针对国内使用的炭素回转窑存在的主要问题，提出了为了保证回转窑产量高、物料烧损少和煅后焦质量好，必须对回转窑的工艺操作的几项内容严加控制的必要性。通过对煅烧带的温度位置和长度、加料量、窑内负压、物料在窑内移动速度、回转窑的填充率、二次风和三次风供给等工艺操作的合理控制，改善煅后焦质量、提高回转窑产量。本文开发了炭素回转窑热力设计软件平台，其计算结果跟Perron J等的实验结果对比发现该软件可以很好地预测回转窑内沿筒体轴向方向的物料相、烟气相、窑内壁温度分布情况以及物料相、烟气相中各组分质量变化情况。该软件的热力计算过程采用分步长计算、物料相---烟气相轮流交替计算的方法，各相传热传质过程的计算中充分考虑了物料相内水分、挥发分、碳颗粒的释放过程以及挥发分、碳颗粒燃烧过程的影响。软件的参数设计界面中添加了国内典型窑型的数据库、物料种类的数据库、回转窑筒体类型的设计，并能对已设计好的回转窑进行优化，充分对比各工艺操作对窑内煅烧过程的影响。对于回转窑的优化过程本文分析了一次风风量、二三次风风量的变化和二三次风位置的变化对窑尾烟气相中挥发分含量及窑内炭质烧损量等因素的影响，对于供给风量的合理设置有一定的参考意义。还研究了将某一具体算例的回转窑参数设计成直筒型窑和窑尾扩大型窑的热力工况对比，分析结果显示窑尾扩大型窑在窑内煅烧带的长度、煅烧带的最高温度、窑尾处烟气相中挥发分的含量等诸多方面都有一定的优势，在窑内的炭质烧损量稍微多于直筒型窑，但窑尾内径值的扩大在一定程度上也会减少窑尾处烟气相带走的物料颗粒数量，使回转窑的煅烧实收率提高。