石油焦在回转窑内的煅烧过程是一个综合了流动、传热、传质和物料运动等物理、化学反应现象的复杂过程,因此影响石油焦煅烧回转窑操作和运行的参数很多。回转窑的优化设计和经济运行主要是受到窑内气固相流动、传热、传质过程及化学反应过程等因素的影响,而传热数学模型正是了解煅烧窑内温度分布及炉窑热工特性的重要手段,因此研究回转窑传热过程的数学模型及其数值模拟具有极其重要的意义。本研究综合考虑物理和化学反应过程对窑内传热过程的影响,通过对回转窑内传质、传热及物料输运过程的具体研究分析,建立石油焦煅烧回转窑的一维轴向综合传热数学模型,并通过对该模型的数值计算和模拟,预测了窑内气体、物料及窑壁内外表面的轴向温度分布和物料、气体组分的轴向一维分布场,对回转窑内气体和物料逆流传热规律进行了分析和研究,并对在回转窑内发生的各种物理、化学反应过程所引起的传质过程进行了分析和研究,最后根据计算所获得的预测结果对回转窑的设计和运行提出一些合理化建议,并对本文所建立的回转窑传热数学模型中需进一步改进和完善的方向提出了一些建议,进而展望了回转窑传热过程数学模型的发展趋势。本研究可为石油焦煅烧回转窑的优化设计和经济运行提供依据和指导,由此可以更充分地把握窑内热工参数的分布,更深刻地了解和掌握结构设计参数、操作参数、加热工艺和生产指标之间的关系,从而大大提高石油焦煅烧回转窑的优化设计和经济运行水平,并减少石油焦煅烧烧损、提高煅烧焦质量、减少能耗,进一步降低煅烧焦生产成本,进而产生显著的经济效益和社会效益。