本文在对目前水泥熟料的立窑和回转窑煅烧工艺回顾与分析的基础上，致力于一种新型的水泥煅烧工艺——流态化水泥熟料煅烧工艺的基础研究。由于流化床煅烧水泥过程通常是在大颗粒流化床中进行，因而在深入研究流态化煅烧工艺前较全面地了解大颗粒流化床的流动行为是必须的。本文以水泥生料球的大颗粒流化床为研究对象，采用了试验研究和数值模拟两种方法对大颗粒流化床进行了初步的研究。 水泥熟料流态化煅烧工艺在世界上研究已开展了几十年，到目前为止，还未有工业规模的应用实例。目前较成功的是日本科学家研究的工艺，已经正在进行大规模的中间试验。尽管如此，相关大颗粒流化床的基础研究目前还不是很完善，所能得到的具有指导意义的资料不多。 本文根据传统小颗粒流化床的设计经验对大颗粒流化床进行了初步的设计，并结合实验对其进行了校验，通过试验研究，得出对临界流态化速度采用由Ergun方程推导而来的临界流态化速度的计算公式在大颗粒流化床中可能取得比较相符的计算结果。通过对大颗粒流化床的流化过程的试验和观察将大颗粒划分成床层高度恒定阶段、床层内颗粒位置调整阶段、部分颗粒出现运动阶段、节涌波动阶段和完全流态化阶段五个现象各异界限较明显的阶段，对各阶段的特点进行了描述并对产生的现象进行了理论分析，指出大颗粒流化床的流态化过程之所以形成这五个界限分明的阶段是由组成流化床的大颗粒的本身内在特点引起的。对流化过程各阶段的床高进行了测量，指出了各个不同阶段床层高度变化的特点。并对达到各阶段时的速度同开始流化速度、临界流化速度、完全流化速度进行对照分析，指出了其相互间的关系，并根据大颗粒流化床的特点对开始流化速度和完全流化速度进行了重新定义。 本文采用床高的波动来描述流化床稳定性，指出床高的波动幅度可以用来描述流化床的稳定性。对相同床高的流化床，颗粒较大的流化床稳定性较差。对同种颗粒，流化床的稳定性有一个最佳的床高范围，可以此来粗略地估计适宜床高。同时指出初始床高的选取必需同流化床的完全流化速度及流态化系统的阻力结合起来确定。 除了通过实验对大颗粒生料球的流化特性进行研究外，本文还用数值模拟方法对大颗粒流化床的流化特性研究作了尝试性工作，对流体相采用简化的一维运动模型，对颗粒相 摘 要采用DEM方法，用瞬态碰撞的颗粒动力学理论进行了定时间步长的数值模拟，取得了较好的计算效果，计算结果可以跟踪每一个颗粒的运动轨迹，对实际的大颗粒流化床的研究具有一定的指导意义。数值模拟计算结果较好地反映了流化床内的气泡长大破裂的过程，表明大颗粒流化床是一种相对不稳定的流化床，较大颗粒形成的流化床相对稳定性较差，同时，在这种流化床内，颗粒在流化床内的运动范围相对较小。同冷态模型的试验研究比较，采用压降波动同样得出了颗粒较大的流化床的稳定性较差的特点。