ICS 77.010 CCS H07 YB 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/TXXXXXXXXX 烧结生产实时优化系统技术要求 Technical requirements for real-time optimization system of sintering production （报批稿） XXXX-XX - XX 发布 XXXX-XX-XX 实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T XXXXX—XXXX 前言 本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起 草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本文件起草单位：北京智治互联科技有限公司、辽宁中新自动控制集团股份有限公司、江苏沙钢集 团有限公司、北京佰能盈天科技股份有限公司、冶金工业信息标准研究院、中冶赛迪信息技术（重庆） 有限公司、首钢股份公司迁安钢铁公司。 本文件主要起草人：赵晶晶、李扬、王行、施一新、续飞飞、关山月、李志、赵宏博、孙荻、宋见 峰、吴秋灵、谢皓、孙小东、潘娜、姚元辉。 YB/T XXXXX—XXXX 烧结生产实时优化系统技术要求 1 范围 本文件规定了烧结生产实时优化系统的基本要求、系统架构、设备要求、数据要求、实时分析、生 产实时优化。 本文件适用于钢铁企业现有铁矿石烧结产线的智能化改造，以及新建烧结产线在线优化系统的设计 和建设。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 文件。 GB/T38637.2一2020物联网感知控制设备接入第2部分：数据管理要求 GB50408烧结厂设计规范 3术语和定义 GB50408界定的术语和定义适用于本文件。 3. 1 混匀矿blendedores 理化性能不一的原料经预配料、堆积混匀后达到预计理化性能的原料。 [来源：GB50408,2.0.5] 3. 2 混合料mixture 含铁原料、熔剂、固体燃料和添加水经过混合并制粒后的产品。 [来源：GB50408,2.0.10] 4缩略语 下列缩略语适用于本文件。 DCS：分布式控制系统（DistributedControlSystem） ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning） LIMS：实验室信息管理系统（LaboratoryInformationManagementSystem） MES：制造执行系统（(ManufacturingExecutionSystem) PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLogicController） 5基本要求 2 YB/T XXXXX—XXXX 5.1烧结厂设计应满足GB50408的要求。 5.2烧结生产实时优化系统应具备与企业内部其他系统进行数据通讯的能力。其他系统包括但不限于 PLC系统、DCS系统、LIMS系统、MES系统和ERP系统。 6系统架构 烧结生产实时优化系统架构见图1。 生产实时优化 优化配矿 配料优化 配水优化 布料优化 点火优化 抽风烧结优化 冷却优化 应用层 企 实时分析 原燃料质量分析 烧结状态分析 烧结矿质量分析 能源消耗分析 数据层 数据采集 数据处理 数据存储 感知层 PLC系统 DCS系统 :LIMS系统 MES系统 ERP系统 注：虚线框的内容不在本文件规定范围内。 图1烧结生产实时优化系统架构图 7设备要求 7.1配料工序 7.1.1料仓宜安装称重传感器。 7.1.2配料皮带秤准确度等级应不低于0.5级。 7.2加水-混合-制粒工序 7.2.1一混后、制粒后应安装在线水分测量仪。一混前宜安装微波在线水分测量仪，水分仪测量绝对误 差宜不大于水分值的0.2%。 7.2.2混匀系统加水量调节精度宜达到0.3t/h。 7.2.3混匀系统加水管道应具备流量仪，精确度宜达到0.1t/h。 7.2.4宜具备混合料成分在线分析设备。 7.3布料工序 7.3.1布料闸门应实现远程单机控制。 7.3.2应安装料层厚度测量装置，测量位置宜能够测量每个布料闸门控制区域的初始料层厚度。 7.4点火工序 3 XXXX—XXXXX1/2 7.4.1点火煤气、空气调节阀应采用PLC或DCS控制系统，应远程单机控制。 7.4.2应安装以下测量仪器或仪表： 点火煤气的流量、压力测量仪； 点火助燃空气的流量、压力、温度测量仪； 点火炉膛温度、压力仪表。 7.5抽风烧结工序 7.5.1风箱热电偶测温点位置宜对应布料闸门位置。 7.5.2主抽风机应具备远程单机控制能力。 7.5.3应在烧结机尾安装热成像装置。 7.5.4烧结机前三个风箱和后三个风箱宜增加翻板开度控制装置，且能够远程控制。 7.6冷却工序 7.6.1冷却风机应具备远程单机控制能力。 7.6.2宜在环冷机破碎大溜槽下部、环冷机中间部位、机尾溜槽部位安装烧结矿温度实时检测设备。 7.6.3应在环冷机出矿机尾溜槽处或成品皮带上方安装自动喷淋装置。自动喷淋装置应远程单机控制。 7.7整粒工序 7.7.1宜在成品烧结矿皮带上方安装烧结矿成分在线分析设备。 7.7.2宜安装烧结矿粒度检测设备、FeO在线分析设备。 8数据要求 8.1数据采集 8.1.1感知数据 8.1.1.1感知数据包括质量数据、生产数据、设备数据，具体内容见表1。感知数据的采集应满足GB/T 38637.2一2020中5.2的要求。 8.1.1.2质量数据应实时更新，采集对象应包括但不限于表1中的内容。 8.1.1.3生产数据、设备数据的采集间隔应为秒级，采集对象宜包括但不限于表1中的内容。 8.1.2控制数据 控制数据的采集应符合GB/T38637.2一2020中5.3的要求，采集对象应包括但不限于以下内容： 配料秤下料量设定值； 混匀系统加水阀开度设定值； 布料闸门开度设定值； 一点火煤气、空气调节阀开度设定值； 风箱开度设定值； 烧结机频率设定值； 主抽风机频率设定值； 主抽风门开度设定值； 环冷机频率设定值； 环冷出矿皮带喷淋启动信号。 4 YB/T XXXXX—XXXX 8.2数据处理与存储 8.3.1数据处理应满足GB/T38637.2—2020中6.1的要求。 8.3.2数据存储应满足GB/T38637.22020中6.2的要求。 8.3.3对于采集间隔为秒级的数据，存储时间应不低于3天。 8.3.4计算并存储秒级数据的一分钟均值。均值数据的存储时间应不低于3个月。 8.3.5模型相关的数据应根据模型需求确定存储时间。 9实时分析 9.1原燃料质量分析 9.1.1应能够对原燃（辅）料质量数据进行查询。 9.1.2宜构建基于原燃（辅）料成分和质量指标的质量评价算法。算法应根据铁矿粉、烧结燃料、烧结 熔剂、其他铁料的分类，对化验值偏离标准值的程度进行评价。 9.1.3宜获取当前烧结用原燃（辅）料名称，并实时更新原燃（辅）料检化验数据。根据烧结生产对每 种原燃（辅）料检化验指标的不同要求，构建波动报警标准。在波动超限时，应具备报警功能。 9.1.4宜根据烧结工序间时序关系，追踪原燃（辅）料与烧结矿成品之间的对应关系，使用算法学习原 料条件与烧结矿质量间关系。当影响烧结矿质量的原料条件发生变化时应立即报警。 9.2烧结状态分析 9.2.1关键参数监视 9.2.1.1应对关键参数进行实时监视，关键参数包括但不限于表1中感知数据所列内容。 9.2.1.2应对关键参数的报警范围进行设定，当关键参数超出合理范围时应立即报警 9.2.2料层透气性分析 9.2.2.1应根据主抽风机风量、抽风面积、大烟道压力、布料厚度实时计算烧结料层热态透气性值。 9.2.2.2宜采用相关性分析算法对影响料层透气性的因素与透气性值进行分析，得出各因素与透气性值 之间的相关性数值大小。影响因素包括但不限于：料层厚度、主抽负压、混合料粒度、燃料粒度、混合 料水分、点火负压、点火温度等。 9.2.3机尾状态分析 9.2.3.1应与安装在烧结机尾部的热成像摄像头进行实时数据通讯。 9.2.3.2应能够在机尾状态分析模型界面准确清晰显示烧结机机尾料层断面图像。 9.2.3.3应能够通过图像识别算法，在机尾图像中提取烧结料层的红火层厚度、平均温度等数据。应采 用机器学习算法构建红火层厚度、机尾温度、配矿原料、点火温度、料层厚度、烧结机速、主抽风机频 率、烟道负压等参数与烧结矿FeO化验值间对应关系，分析FeO变化趋势。 9.2.3.4应能够通过图像识别算法，分别计算红火层厚度、机尾温度在规定时间内的标准差，以标准差 大小判定烧结生产稳定性。 9.2.3.5应能够通过图像识别算法，分区域计算红火层厚度、机尾温度，并以此判定各区域间的烧结均 匀性。 9.2.4烧结终点分析 9.2.4.1应采用最小二乘法或其他曲线拟合算法，根据风箱废气温度进行曲线拟合，计算烧结烟气温度 上升点温度、上升点位置、烧结终点温度、烧结终点位置。 5 XXXX—XXXXX1/2 9.2.4.2宜以三维图形展示当前烧结终点位置和温度变化。 表1感知数据采集要求 数据类型 采集对象及要求 所有配矿用原料成分：检测项包括TFe、SiO2、CaO、MgO、Al2O3、FeO、水分、烧损，宜包 含MnO、S、P、Ni、Cr、K2O、Na2O、Ti、Zn、Cu、Pb、As。当原料来源发生变化时，应立 即检测一次并记录取样时间和取样位置；厂内原料还应化验固定碳含量； 所有配矿用熔剂成分：检测项