为了能较精确地预测大颗粒低填充率外热式回转窑内壁与颗粒间的传热系数,该文在对外热式回转窑传热机理分析的基础上,提出了回转窑内壁与物料颗粒间换热的基本构成为:窑内壁与气体介质间的导热、气体介质与颗粒间的对流以及窑内壁与颗粒间的辐射换热。在此基础上,建立了预测窑内壁与颗粒间总传热系数的数学模型,并以6 mm直径的氧化铝球为物料,在5%填充率下,分别在回转窑转速1,2,3 r/min,窑体壁面温度在220~420℃的11种不同壁温条件下测量了窑体内壁与颗粒间的传热系数,对模型进行验证。试验结果表明,模型预测的误差小于10%,可满足工程计算的精度要求;该文所采用的试验物料及试验条件下,在窑壁温度高于220℃时,辐射传热系数所占的比例高于75%,是总传热系数的主要构成部分。研究结果可为外热式回转窑传热机理的深入研究提供参考。