钢铁产业是我国的支柱产业之一,在国民经济中有着举足轻重的地位。作为最主要的铁矿造块手段,烧结工艺产出的块矿占我国高炉入炉炉料的90%以上,铁矿烧结对于我国的钢铁工业至关重要。烧结工艺具有生产流程长、工艺环节多的特点,存在生产过程参数繁多、生产控制参数波动大、生产控制调节滞后性大等问题,导致烧结终点等状态参数以及烧结点火、烧结配矿和配水等操作参数的控制难度大、精确度低,造成烧结矿质量和生产成本的波动。由于烧结工艺的这些特性,烧结过程对于工艺控制水平要求极高,传统的PID自动控制调节方法已经很难满足大型烧结设备的控制要求,智能化控制将是烧结控制的未来发展趋势。然而,自动化控制系统的复杂性和封闭性造成了不同系统间的耦合关系。目前,烧结过程的信息采集系统和数据平台尚不够完善,造成烧结过程信息传递受阻、纵向集成度低、反馈滞后,大大限制了烧结过程的智能化控制。针对烧结智能化控制中信息系统的诸多缺陷,本文创新性研发一款兼容性强、通讯及时、传输稳定、模块化的数据采集软件,实现数据模块化组合、实时采集、梳理、存储,从而搭建起烧结信息一体化平台。然后在此基础上建立智能化的烧结终点预报和控制系统、点火控制系统、配水和配料系统。研究开发的基于信息一体化平台的烧结智能化控制系统在国内某钢铁265 m~2烧结机上成功投入使用,并取得可观的效益。论文的主要研究如下:(1)搭建了烧结信息一体化平台,提高了各个关键岗位信息的沟通效率,保证了数据来源的及时性和可靠性,实现了无纸化生产,降低了人工成本,提高了工作效率。(2)研发出烧结终点智能预报和控制系统,提前10-15 min预测烧结终点位置变化,提升烧结终点的控制能力,欠烧和过烧比例相比投运之前降低2.6%。(3)研发出智能化烧结点火系统,根据点火温度反馈检测值,自动调整煤气和空气流量,达到稳定控制点火温度的目的。根据烧结机机速自动调整煤气量,反向补偿点火强度的变化,保证点火效果。系统投用后降低煤气消耗2.37 m~3/t。(4)研发出智能化烧结配料系统,结合烧结生产配料工艺环节参数,进行烧结矿成分的预测计算和人工修正的预测计算。并根据反馈的烧结矿实际的检测结果,优化模型中预测烧结矿成分的经验修正系数。该智能化配料系统投用后,碱度控制的稳定率提升3.73%,Mg O控制的稳定率提升了3.24%,减少人工测算出现偏差和失误,提高烧结配料准确性。(5)建立烧结混合料配水计算模型,并在此基础上研发出智能化配水系统。根据在线水分检测仪的检测结果,对混合料水分进行反馈计算,自动调整混料圆筒的加水量,稳定混合料水分控制,提升混合料水分稳定率至90%以上。