球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

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前??言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。

本文件由中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會提出。

本文件由全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SAC/TC183）歸口。

本文件起草單位：

本文件主要起草人：

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球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)的基本要求、系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備要求、數(shù)據(jù)要求、智能分析、生

產(chǎn)實時優(yōu)化。

本文件適用于鋼鐵行業(yè)帶式焙燒機和鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機球團產(chǎn)線的智能化改造，以及新建球團

生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T38637.2-2020物聯(lián)網(wǎng)感知控制設(shè)備接入第2部分：數(shù)據(jù)管理要求

GB/T50491鐵礦球團工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語和定義

本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

DCS：分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

LIMS：實驗室信息管理系統(tǒng)（LaboratoryInformationManagementSystem）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)

PLC：可編程邏輯控制（ProgrammableLogicController）

5基本要求

5.1球團廠的設(shè)計、建設(shè)應(yīng)滿足GB/T50491的要求。

5.2球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)具備與企業(yè)內(nèi)部其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊的能力。其他系統(tǒng)包括且不限于

PLC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)、MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)。

6系統(tǒng)架構(gòu)

球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

7設(shè)備要求

7.1預(yù)配料、配料的料倉宜安裝稱重傳感器，稱重傳感器相對誤差宜小于等于0.5%。

7.2烘干工序、混合工序及造球工序宜安裝在線水分儀，測量絕對誤差宜小于等于0.2%。

7.3烘干機應(yīng)安裝煤氣量、風(fēng)量、爐膛溫度、爐膛壓力、尾氣溫度等測量儀器或儀表。

7.4輥壓工序宜安裝輥壓機料位實時監(jiān)測裝置，測量絕對誤差應(yīng)小于0.2m，高低測點應(yīng)不少于2個。

7.5造球工序應(yīng)安裝造球加水流量計和調(diào)節(jié)閥，精度宜不低于1%。應(yīng)安裝生球粒度在線識別設(shè)備及粒

度智能分析系統(tǒng)，粒度識別結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確，識別準(zhǔn)確率宜不低于90%。

7.6帶式焙燒機臺車料層應(yīng)安裝料位計。各風(fēng)箱溫度、壓力應(yīng)安裝測量儀器或儀表。

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7.7鏈篦機料層、環(huán)冷機受料斗應(yīng)安裝料位計或料位監(jiān)測設(shè)備。

7.8回轉(zhuǎn)窯筒體及窯頭應(yīng)安裝高溫?zé)嵯駜x，根據(jù)熱像儀得到的溫度絕對誤差宜在10℃以內(nèi)。

注：虛線框的內(nèi)容不在本文件規(guī)定范圍內(nèi)。

圖1球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)圖

8數(shù)據(jù)要求

8.1數(shù)據(jù)采集

8.1.1感知數(shù)據(jù)

8.1.1.1感知數(shù)據(jù)包括質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)。感知數(shù)據(jù)的采集要求應(yīng)符合GB/T38637.2-2020

中5.2的要求。

8.1.1.2質(zhì)量數(shù)據(jù)宜實時更新，采集對象應(yīng)包括但不限于表1中的內(nèi)容。

8.1.1.3質(zhì)量數(shù)據(jù)宜采集所有參與配料的物料價格數(shù)據(jù)和庫存數(shù)據(jù)。

8.1.1.4生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)的采集頻率應(yīng)為秒級，采集對象宜包括但不限于表1中的內(nèi)容。

8.1.2控制數(shù)據(jù)

控制數(shù)據(jù)的采集應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中5.3的要求，采集對象應(yīng)包括但不限于表2中的內(nèi)容。

8.2數(shù)據(jù)處理

應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中6.1的要求。

8.3數(shù)據(jù)存儲

8.3.1數(shù)據(jù)存儲應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中6.2的要求。

8.3.2對于采集頻率為秒級的數(shù)據(jù)，存儲時間應(yīng)不低于3d。

8.3.3計算并存儲秒級數(shù)據(jù)的1min均值。均值數(shù)據(jù)的存儲時間應(yīng)不低于3個月。

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8.3.4模型相關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)模型需求確定存儲時間。

表1感知數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對象

——所有含鐵原料的化學(xué)成分：檢測項應(yīng)包括TFe、SiO2、CaO、S、H2O等，宜包含Al2O3、MgO、

P、K及燒損；檢驗頻率宜不低于每批次檢測一次；

——粘結(jié)劑質(zhì)量：常規(guī)膨潤土檢測項宜包含其化學(xué)成分占比、兩小時吸水率、吸藍(lán)量、膨脹容、

過篩率及水分含量等；有機粘結(jié)劑及復(fù)合粘結(jié)劑等檢測項宜包含其化學(xué)成分占比、造球試驗

所得的間接評測指標(biāo)；檢驗頻率宜不低于每班檢測一次；

質(zhì)量數(shù)據(jù)——球團礦化學(xué)成分：檢測項應(yīng)包括TFe、R（堿度）、FeO及S等，宜包含SiO2、Al2O3、CaO及

MgO等；檢驗頻率宜不低于每批次檢測一次；

——球團礦物理性能：檢測項應(yīng)包括粒度組成（8mm-16mm）%、粒度組成（-5mm）%，宜包含

轉(zhuǎn)鼓指數(shù)（+6.3mm）%及耐磨指數(shù)（-0.5mm）%等；檢驗頻率宜不低于每班檢測一次；

——球團礦冶金性能：檢測項應(yīng)包含還原度指數(shù)、還原膨脹指數(shù)和低溫還原粉化性，宜包含軟化

性能及熔滴性；檢驗頻率宜不低于每周次檢測一次。

——預(yù)配料倉、配料倉的倉重，

——物料水分檢測值，

——皮帶秤檢測值，

——烘干筒爐膛溫度、布袋出口溫度及尾氣溫度，

——烘干筒爐膛壓力、煤氣壓力，

——緩沖料倉倉重，

生產(chǎn)數(shù)據(jù)

——輥壓機上方直漏料位，

——造球上料量，

——生球入機量，

——帶式焙燒機各燒嘴溫度、風(fēng)箱溫度、煙罩溫度（或回轉(zhuǎn)窯筒體溫度、窯尾溫度），

——煤氣/煤粉消耗量，

——環(huán)冷機風(fēng)量。

——各主體設(shè)備的啟停信號，

——各皮帶的運轉(zhuǎn)信號，

——烘干機轉(zhuǎn)速、煤氣閥門開度、鼓風(fēng)機頻率，

——緩沖倉圓盤轉(zhuǎn)速，

設(shè)備數(shù)據(jù)——輥壓機驅(qū)動側(cè)和非驅(qū)動側(cè)壓力、電機電流、輥間隙、定輥和動輥轉(zhuǎn)速，

——混合機轉(zhuǎn)速，

——造球盤轉(zhuǎn)速、傾角，

——帶式焙燒機機速（或鏈篦機機速、回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速和環(huán)冷機機速），

——工藝風(fēng)機頻率。

9智能分析

9.1原料質(zhì)量分析

9.1.1應(yīng)能夠?qū)υ腺|(zhì)量檢化驗數(shù)據(jù)進行查詢。

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9.1.2綜合考慮原料的鐵品位、原料中的有利元素和有害元素，以及燒損、粒度、價格等因素對原料性

價比的影響，構(gòu)建原料質(zhì)量綜合評價方法。

9.1.3原料質(zhì)量評價結(jié)果應(yīng)以量化數(shù)據(jù)給出，并按質(zhì)量優(yōu)劣順序進行排序。

9.1.4應(yīng)根據(jù)原料質(zhì)量檢化驗指標(biāo)要求設(shè)定超限報警標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)指標(biāo)超限時應(yīng)及時報警。

9.1.5宜追蹤原料與球團礦質(zhì)量的批次對應(yīng)關(guān)系，通過機器學(xué)習(xí)算法提煉原料條件與球團礦質(zhì)量之間的

關(guān)系。當(dāng)影響球團礦質(zhì)量的原料條件發(fā)生變化時應(yīng)及時報警。

表2控制數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對象

——預(yù)配料、配料下料量設(shè)定值，

——烘干筒煤氣閥門開度設(shè)定值，

——烘干筒鼓風(fēng)機頻率設(shè)定值，

——緩沖料倉轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——輥壓機轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——輥壓機壓力設(shè)定值，

控制數(shù)據(jù)

——混合機轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——造球打水量設(shè)定值，

——造球盤轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——布料厚度設(shè)定值，

——帶式焙燒機燒嘴煤氣閥開度設(shè)定值（或回轉(zhuǎn)窯噴煤量設(shè)定值），

——工藝風(fēng)機頻率設(shè)定值。

9.2料層透氣性分析

9.2.1應(yīng)建立料層透氣性模型。模型應(yīng)能通過分析布料厚度、風(fēng)量、受風(fēng)面積及壓差等參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，

給出料層透氣性指數(shù)范圍。應(yīng)構(gòu)建料層透氣性熱態(tài)計算方法，對鏈篦機或帶式焙燒機中的料層干燥段、

預(yù)熱段、焙燒段和冷卻段等各工藝段進行實時透氣性計算。

9.2.2應(yīng)通過數(shù)據(jù)挖掘和算法分析等方式，給出不同原料和工況下各工藝段料層最佳透氣性范圍。

9.2.3當(dāng)實時透氣性出現(xiàn)劣化變化趨勢時，宜采用相關(guān)性分析算法對影響料層透氣性的因素與透氣性值

進行相關(guān)性分析，給出各因素與透氣值之間的相關(guān)性數(shù)值大小。影響料層透氣性的因素包括但不限于：

料層厚度、風(fēng)量、壓差、球團粒度、球團水分、焙燒溫度等。

9.3回轉(zhuǎn)窯狀態(tài)分析

9.3.1應(yīng)建立回轉(zhuǎn)窯狀態(tài)模型，包括回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈厚度計算模型、耐材脫落計算模型。

9.3.2窯內(nèi)溫度分布宜結(jié)合窯內(nèi)溫度監(jiān)測點、熱工操作以及機器學(xué)習(xí)算法實時迭代更新。

9.3.3應(yīng)考慮環(huán)境溫度、風(fēng)速及窯內(nèi)縱向?qū)崟r溫度分布對模型計算結(jié)果的影響。

9.3.4應(yīng)通過模型計算給出回轉(zhuǎn)窯窯內(nèi)不同位置結(jié)圈物和耐材脫落厚度的實時值。當(dāng)計算的厚度實時值

超出安全范圍時，應(yīng)及時報警。安全范圍的設(shè)置應(yīng)支持手動設(shè)定和修改。

9.3.5模型分析結(jié)果宜以三維可視化方式顯示，相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)實時更新。

9.4熱工分析

9.4.1應(yīng)利用數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)算法等方式，給出熱工參數(shù)與球團礦抗壓強度、氧化亞鐵含量、轉(zhuǎn)鼓

指數(shù)、布料平整度等指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性。以上指標(biāo)與熱工參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系如下：

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a)與球團礦抗壓強度、氧化亞鐵含量相關(guān)的熱工參數(shù)包括但不限于：成品球粒度分布、上料量、

干燥段溫度、抽干段壓力、預(yù)熱及焙燒溫度、焙燒壓力、冷卻段溫度等；

b)與轉(zhuǎn)鼓指數(shù)相關(guān)的熱工參數(shù)包括但不限于：預(yù)熱段風(fēng)箱溫度、預(yù)熱段燒嘴溫度、工藝風(fēng)機轉(zhuǎn)速

等；

c)與布料平整度相關(guān)的熱工參數(shù)包括且不限于：帶式焙燒機/鏈篦機機速及臺車長度方向上的料厚

分布等。

9.4.2應(yīng)進行熱工參數(shù)在線綜合分析。分析方法應(yīng)考慮將熱工參數(shù)影響程度和各項指標(biāo)的權(quán)重占比進行

量化，并能給出綜合分析評分結(jié)果。

9.4.3應(yīng)根據(jù)熱工在線綜合分析方法實時計算結(jié)果，給出各熱工參數(shù)的操作適宜范圍和實時評分結(jié)果。

當(dāng)評分偏離合理范圍時應(yīng)及時報警并提供操作建議。

9.5球團礦質(zhì)量分析

9.5.1應(yīng)能夠?qū)η驁F礦質(zhì)量數(shù)據(jù)進行查詢，質(zhì)量數(shù)據(jù)包括球團礦的化學(xué)成分、物理性能和冶金性能。

9.5.2應(yīng)具備球團礦質(zhì)量優(yōu)劣判定功能。判定指標(biāo)應(yīng)支持人工設(shè)定，包括但不限于：抗壓強度合格率、

TFe合格率、FeO合格率、轉(zhuǎn)鼓指數(shù)合格率、粒度分布合格率等。

9.5.3宜具備球團礦質(zhì)量全程追溯功能。追溯內(nèi)容包括但不限于對原料質(zhì)量、操作參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)

的追溯。

9.6能源消耗分析

9.6.1應(yīng)能自動統(tǒng)計不同時間維度的能源消耗量及工序單耗。統(tǒng)計內(nèi)容包括但不限于：煤耗、電耗、生

產(chǎn)水消耗、壓縮空氣及蒸汽消耗。

9.6.2應(yīng)支持多維度的能源消耗對標(biāo)，并給出當(dāng)前水平與最佳指標(biāo)之間的整體差距對比和分項對比。對

標(biāo)對象包括但不限于本產(chǎn)線的班/日/月/年的能耗、不同產(chǎn)線之間的能耗。

10生產(chǎn)實時優(yōu)化

10.1邏輯架構(gòu)

球團生產(chǎn)實時優(yōu)化與智能分析間的邏輯關(guān)系見圖2。

10.2配料優(yōu)化

10.2.1應(yīng)以現(xiàn)有原料條件和球團礦質(zhì)量要求為約束條件，以原料成本最低為優(yōu)化目標(biāo)，建立智能配料

模型，給出最佳配料方案。具體內(nèi)容如下：

a)現(xiàn)有原料條件應(yīng)包括各原料、輔料的價格及其配用限制；

b)球團礦質(zhì)量要求包括鐵品位、堿度、二氧化硅等限制范圍；

c)最佳配料方案應(yīng)包括各種鐵精礦配比、粘結(jié)劑配比、原料成本價格、鐵精礦混合成分、混合料

成分及球團礦預(yù)測成分。

10.2.2模型所用參數(shù)應(yīng)允許人工修改?？尚薷膬?nèi)容包括：增減原料種類、變更原料的使用限制、球團

礦質(zhì)量要求及原料檢化驗數(shù)據(jù)等。

10.2.3智能配料模型宜進行球團礦質(zhì)量追溯。若球團礦成分超出質(zhì)量要求，則應(yīng)調(diào)整原配料方案中該

成分的控制范圍，自動計算新的配料方案。

10.2.4配料方案宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

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圖2球團生產(chǎn)實時優(yōu)化與智能分析間邏輯架構(gòu)圖

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10.3干燥優(yōu)化

10.3.1應(yīng)建立鐵精礦干燥控制模型，對煤氣量和鼓風(fēng)量進行實時優(yōu)化控制。

10.3.2應(yīng)通過機器學(xué)習(xí)算法建立干燥后物料水分與煤氣量、鼓風(fēng)量等控制參數(shù)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實現(xiàn)模型

的優(yōu)化迭代。

10.3.3模型應(yīng)考慮設(shè)備安全和生產(chǎn)安全，包括但不限于對爐膛溫度和壓力的范圍限制。

10.3.4干燥后的物料水分限定范圍應(yīng)支持人工設(shè)定和修改。

10.3.5干燥工序的控制參數(shù)應(yīng)直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

10.3.6智能干燥模型的控制準(zhǔn)確率宜不低于85%。

10.4輥壓優(yōu)化

10.4.1應(yīng)采用數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)算法，建立緩沖倉下料量、輥壓機上方漏斗料位、輥壓機出料量之

間的智能匹配模型。通過模型計算實時調(diào)整緩沖倉圓盤轉(zhuǎn)速、輥壓機轉(zhuǎn)速等控制參數(shù)，保障輥壓機上方

漏斗料位合理。

10.4.2輥壓機上方漏斗料位的目標(biāo)控制范圍應(yīng)根據(jù)漏斗的總高度確定，一般在總高度的1/3至1/2之

間。漏斗料位控制范圍應(yīng)支持人工設(shè)定和修改。

10.4.3模型應(yīng)考慮緩沖倉的安全料重范圍，保證不冒料、不空料。

10.4.4輥壓工序的控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

10.4.5智能匹配模型的控制準(zhǔn)確率宜不低于85%。

10.5混合優(yōu)化

10.5.1應(yīng)建立混合料入機量與混合機轉(zhuǎn)速、混勻時間的關(guān)系模型。根據(jù)混合料入機量的變化自動調(diào)整

混合機控制參數(shù)，保障混勻效果。

10.5.2若在混合工序配置了加水操作，應(yīng)能根據(jù)干燥后物料水分值和造球水分要求值，實時計算混合

工序的加水量。

10.5.3當(dāng)混勻料水分出現(xiàn)異常時，應(yīng)能及時報警。異常水分值宜自動關(guān)聯(lián)到干燥、造球工序的相應(yīng)智

能模型。

10.5.4混合工序的控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

10.6造球優(yōu)化

10.6.1應(yīng)采用智能算法，根據(jù)生球圖像進行實時粒度分析。

10.6.2應(yīng)結(jié)合成球機理和現(xiàn)場操作經(jīng)驗，建立生球粒度實時控制模型。通過模型判斷是否應(yīng)進行造球

操作調(diào)整，調(diào)整內(nèi)容包括但不限于對加水量和圓盤轉(zhuǎn)速的調(diào)整。

10.6.3自動調(diào)節(jié)加水量時，應(yīng)合理分配滴水量和霧水量。

10.6.4若出現(xiàn)混合料水分過大或過小等極端異常情況應(yīng)能及時發(fā)出報警，宜自動關(guān)聯(lián)到干燥、混合工

序的相應(yīng)智能模型。

10.6.5造球工序的控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

10.7布料優(yōu)化

10.7.1應(yīng)建立布料厚度調(diào)整模型。根據(jù)生球入機量、球團礦產(chǎn)量要求、臺車參數(shù)及機速，實時計算合

理的布料厚度范圍。

10.7.2當(dāng)實際布料厚度超出合理范圍時，應(yīng)及時調(diào)整布料控制參數(shù)。布料控制參數(shù)包括但不限于：機

速、擺動皮帶加速度等。

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10.7.3布料厚度值宜采用臺車長度方向上3個或3個以上平均分布的料層厚度監(jiān)測值平均值。

10.7.4布料控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

10.7.5對布料厚度進行優(yōu)化后，厚度誤差控制（實際布料料厚與目標(biāo)厚度的絕對誤差小于50mm）的

準(zhǔn)確率宜不低于80%。

10.8焙燒優(yōu)化

10.8.1帶式焙燒機

10.8.1.1應(yīng)建立焙燒參數(shù)優(yōu)化控制模型。結(jié)合熱工分析、數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)不同原料種

類和配比、生球質(zhì)量、入機量、布料狀態(tài)、球團礦質(zhì)量要求，給出不同工況的最佳焙燒操作參數(shù)范圍。

操作參數(shù)包括但不限于：預(yù)熱段升溫梯度、焙燒段最高溫度、冷卻段的溫降梯度、工藝風(fēng)機風(fēng)量等。

10.8.1.2模型應(yīng)隨著工況樣本的增加自動完成更新迭代。

10.8.1.3應(yīng)將當(dāng)前焙燒參數(shù)值和最佳操作范圍進行實時對比。當(dāng)焙燒參數(shù)出現(xiàn)偏離時應(yīng)及時報警，并

提供相應(yīng)操作建議。

10.8.2回轉(zhuǎn)窯

10.8.2.1應(yīng)建立噴配量優(yōu)化模型。根據(jù)窯頭實時溫度分布、窯尾溫度的變化對噴煤量進行優(yōu)化調(diào)整，

保障球團固結(jié)焙燒效果。

10.8.2.2應(yīng)建立智能倒風(fēng)模型。結(jié)合人工操作經(jīng)驗，根據(jù)8.3.4的計算結(jié)果，對燒嘴內(nèi)外風(fēng)量的分配、

助燃風(fēng)機頻率進行優(yōu)化調(diào)整。

10.8.2.3回轉(zhuǎn)窯控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。。

10.9冷卻優(yōu)化

10.9.1應(yīng)建立環(huán)冷機受料斗料位與環(huán)冷機機速智能匹配模型。通過數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)算法，實現(xiàn)受

料斗料位和機速調(diào)節(jié)的聯(lián)動，保障環(huán)冷機布料平整。

10.9.2宜建立不同產(chǎn)量下的鏈篦機、回轉(zhuǎn)窯及環(huán)冷機生產(chǎn)節(jié)奏關(guān)系數(shù)據(jù)庫，以及相應(yīng)的機速連鎖控制

模型。當(dāng)環(huán)冷機機速變化時，應(yīng)根據(jù)模型計算結(jié)果給出鏈篦機和回轉(zhuǎn)窯的機速調(diào)節(jié)值，并下達給生產(chǎn)系

統(tǒng)執(zhí)行。

10.9.3應(yīng)建立環(huán)冷機機速、物料入口溫度、中間溫度、冷風(fēng)機頻率（或風(fēng)門開度）與排球溫度的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫，對環(huán)冷排球溫度進行預(yù)測。根據(jù)預(yù)測值與目標(biāo)值的偏離程度，對冷風(fēng)機頻率（或風(fēng)門開度）進

行調(diào)整。

10.9.4冷卻控制參數(shù)宜直接下發(fā)給生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行。

_________________________________

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ICS77-010

CCSH07

YB

中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

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球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforreal-timeoptimizationsystemofpelletingproduction

點擊此處添加與國際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

中華人民共和國工業(yè)和信息化部發(fā)布

XX/TXXXXX—XXXX

球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)的基本要求、系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備要求、數(shù)據(jù)要求、智能分析、生

產(chǎn)實時優(yōu)化。

本文件適用于鋼鐵行業(yè)帶式焙燒機和鏈篦機-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機球團產(chǎn)線的智能化改造，以及新建球團

生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T38637.2-2020物聯(lián)網(wǎng)感知控制設(shè)備接入第2部分：數(shù)據(jù)管理要求

GB/T50491鐵礦球團工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語和定義

本文件沒有需要界定的術(shù)語和定義。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

DCS：分布式控制系統(tǒng)（DistributedControlSystem）

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

LIMS：實驗室信息管理系統(tǒng)（LaboratoryInformationManagementSystem）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)(ManufacturingExecutionSystem)

PLC：可編程邏輯控制（ProgrammableLogicController）

5基本要求

5.1球團廠的設(shè)計、建設(shè)應(yīng)滿足GB/T50491的要求。

5.2球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)具備與企業(yè)內(nèi)部其他系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)通訊的能力。其他系統(tǒng)包括且不限于

PLC系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、LIMS系統(tǒng)、MES系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)。

6系統(tǒng)架構(gòu)

球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)見圖1。

7設(shè)備要求

7.1預(yù)配料、配料的料倉宜安裝稱重傳感器，稱重傳感器相對誤差宜小于等于0.5%。

7.2烘干工序、混合工序及造球工序宜安裝在線水分儀，測量絕對誤差宜小于等于0.2%。

7.3烘干機應(yīng)安裝煤氣量、風(fēng)量、爐膛溫度、爐膛壓力、尾氣溫度等測量儀器或儀表。

7.4輥壓工序宜安裝輥壓機料位實時監(jiān)測裝置，測量絕對誤差應(yīng)小于0.2m，高低測點應(yīng)不少于2個。

7.5造球工序應(yīng)安裝造球加水流量計和調(diào)節(jié)閥，精度宜不低于1%。應(yīng)安裝生球粒度在線識別設(shè)備及粒

度智能分析系統(tǒng)，粒度識別結(jié)果穩(wěn)定準(zhǔn)確，識別準(zhǔn)確率宜不低于90%。

7.6帶式焙燒機臺車料層應(yīng)安裝料位計。各風(fēng)箱溫度、壓力應(yīng)安裝測量儀器或儀表。

2

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7.7鏈篦機料層、環(huán)冷機受料斗應(yīng)安裝料位計或料位監(jiān)測設(shè)備。

7.8回轉(zhuǎn)窯筒體及窯頭應(yīng)安裝高溫?zé)嵯駜x，根據(jù)熱像儀得到的溫度絕對誤差宜在10℃以內(nèi)。

注：虛線框的內(nèi)容不在本文件規(guī)定范圍內(nèi)。

圖1球團生產(chǎn)實時優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)圖

8數(shù)據(jù)要求

8.1數(shù)據(jù)采集

8.1.1感知數(shù)據(jù)

8.1.1.1感知數(shù)據(jù)包括質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)。感知數(shù)據(jù)的采集要求應(yīng)符合GB/T38637.2-2020

中5.2的要求。

8.1.1.2質(zhì)量數(shù)據(jù)宜實時更新，采集對象應(yīng)包括但不限于表1中的內(nèi)容。

8.1.1.3質(zhì)量數(shù)據(jù)宜采集所有參與配料的物料價格數(shù)據(jù)和庫存數(shù)據(jù)。

8.1.1.4生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)的采集頻率應(yīng)為秒級，采集對象宜包括但不限于表1中的內(nèi)容。

8.1.2控制數(shù)據(jù)

控制數(shù)據(jù)的采集應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中5.3的要求，采集對象應(yīng)包括但不限于表2中的內(nèi)容。

8.2數(shù)據(jù)處理

應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中6.1的要求。

8.3數(shù)據(jù)存儲

8.3.1數(shù)據(jù)存儲應(yīng)符合GB/T38637.2-2020中6.2的要求。

8.3.2對于采集頻率為秒級的數(shù)據(jù)，存儲時間應(yīng)不低于3d。

8.3.3計算并存儲秒級數(shù)據(jù)的1min均值。均值數(shù)據(jù)的存儲時間應(yīng)不低于3個月。

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8.3.4模型相關(guān)的數(shù)據(jù)應(yīng)根據(jù)模型需求確定存儲時間。

表1感知數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對象

——所有含鐵原料的化學(xué)成分：檢測項應(yīng)包括TFe、SiO2、CaO、S、H2O等，宜包含A