针对磁铁矿球团在链箅机预热段中的氧化程度难以直接测量的难题,采用基于CFD、多孔介质传质、传热理论和未反应收缩核模型相结合的方法建立磁铁矿球团氧化反应模型,仿真得到球团表面及内部的氧化反应速率分布、生成物质量分数分布以及O₂在球团内部的扩散情况,对不同预热温度、不同球团直径的氧化率及氧化速率进行数值模拟。结果表明:在单向流的作用下,O₂从球团顶部的接触面逐渐向湍流尾部进行扩散,在球团内部呈现缩核模型现象;生成物质量分数分布呈现非均匀性;预热温度对氧化率影响显著,在973 K和1 273 K温度工况下预热14 min,球团的氧化程度分别为67.6%和99.8%;氧化速率随氧化时间的延长而逐渐降低并趋于稳定;球团直径越大,氧化效果越差,获得的最佳球团直径范围为8~12 mm。研究计算结果与文献中的实验测量结果一致,其可用于预测球团预热过程的氧化率计算并优化相关工艺参数。