回转窑是一种大型的热工设备,广泛应用于化工、冶金、矿业、水泥和造纸等工业部门。但是,回转窑也属于大型的高能耗设备。在我国一些中小型企业,回转窑生产自动化水平低下,长期工作在高耗能状态,不利于完成十二五规划中提出的降低能耗的指标。国内外在回转窑的自动控制方面也做过许多有意义的实践,主要通过检测窑内温度、压力和料浆流量等热工信号,并在此基础上采用各种方法实现对回转窑生产过程的自动控制和优化。但是,由于检测方法等诸多条件的限制,这些控制系统设计时往往没有考虑物料运动特征这一重要信息。回转窑横截面内物料颗粒的径向运动包括泻落层和滞留层两个区域。本文采用图像处理技术,对单个颗粒的运动轨迹进行了跟踪测量,分析了颗粒在泻落层的运动特点;在此基础上,研究颗粒时间特性与回转筒转速和物料填充率之间的关系;最后根据实验结果,定义了泻落时间比,并推断此无纲变量能够作为衡量回转窑料床内部传热效率的参数。目前,工业回转窑物料运动监控系统尚未见研究报道。本文针对某企业铁氧体焙烧回转窑,设计了一套基于数字图像处理技术的物料运动实时监测系统。该软件包含图像采集与显示、图像处理以及数据库等模块,能够有效的检测出休止角、填充率等物料运动关键特征信息。经过对现场数据进行分析,得出休止角的动态变化能够预测窑内热工状况这一重要结论,对于完善现有的回转窑生产过程监控系统具有重要的实际应用价值。