球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(qǐng)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(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。

本文件由中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)提出。

本文件由全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)優(yōu)化。

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

生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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(tuán)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

4縮略語(yǔ)

下列縮略語(yǔ)適用于本文件。

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

ERP：企業(yè)資源計(jì)劃（EnterpriseResourcePlanning）

LIMS：實(shí)驗(yàn)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(tuán)廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)應(yīng)滿足GB/T50491的要求。

5.2球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)具備與企業(yè)內(nèi)部其他系統(tǒng)進(jìn)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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

7設(shè)備要求

7.1預(yù)配料、配料的料倉(cāng)宜安裝稱重傳感器，稱重傳感器相對(duì)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(cè)量絕對(duì)誤差宜小于等于0.2%。

7.3烘干機(jī)應(yīng)安裝煤氣量、風(fēng)量、爐膛溫度、爐膛壓力、尾氣溫度等測(cè)量?jī)x器或儀表。

7.4輥壓工序宜安裝輥壓機(jī)料位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，測(cè)量絕對(duì)誤差應(yīng)小于0.2m，高低測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于2個(gè)。

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

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

7.6帶式焙燒機(jī)臺(tái)車料層應(yīng)安裝料位計(jì)。各風(fēng)箱溫度、壓力應(yīng)安裝測(cè)量?jī)x器或儀表。

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7.7鏈篦機(jī)料層、環(huán)冷機(jī)受料斗應(yīng)安裝料位計(jì)或料位監(jiān)測(cè)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(duì)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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)更新，采集對(duì)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(jià)格數(shù)據(jù)和庫(kù)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(jí)，采集對(duì)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(duì)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(chǔ)

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

8.3.2對(duì)于采集頻率為秒級(jí)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不低于3d。

8.3.3計(jì)算并存儲(chǔ)秒級(jí)數(shù)據(jù)的1min均值。均值數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不低于3個(gè)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(chǔ)時(shí)間。

表1感知數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對(duì)象

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

P、K及燒損；檢驗(yàn)頻率宜不低于每批次檢測(cè)一次；

——粘結(jié)劑質(zhì)量：常規(guī)膨潤(rùn)土檢測(cè)項(xiàng)宜包含其化學(xué)成分占比、兩小時(shí)吸水率、吸藍(lán)量、膨脹容、

過(guò)篩率及水分含量等；有機(jī)粘結(jié)劑及復(fù)合粘結(jié)劑等檢測(cè)項(xiàng)宜包含其化學(xué)成分占比、造球試驗(yàn)

所得的間接評(píng)測(cè)指標(biāo)；檢驗(yàn)頻率宜不低于每班檢測(cè)一次；

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

MgO等；檢驗(yàn)頻率宜不低于每批次檢測(cè)一次；

——球團(tuán)礦物理性能：檢測(cè)項(xiàng)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(yàn)頻率宜不低于每班檢測(cè)一次；

——球團(tuán)礦冶金性能：檢測(cè)項(xiàng)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(yàn)頻率宜不低于每周次檢測(cè)一次。

——預(yù)配料倉(cāng)、配料倉(cāng)的倉(cāng)重，

——物料水分檢測(cè)值，

——皮帶秤檢測(cè)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(cāng)倉(cāng)重，

生產(chǎn)數(shù)據(jù)

——輥壓機(jī)上方直漏料位，

——造球上料量，

——生球入機(jī)量，

——帶式焙燒機(jī)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(jī)風(fēng)量。

——各主體設(shè)備的啟停信號(hào)，

——各皮帶的運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)，

——烘干機(jī)轉(zhuǎn)速、煤氣閥門開(kāi)度、鼓風(fēng)機(jī)頻率，

——緩沖倉(cāng)圓盤轉(zhuǎn)速，

設(shè)備數(shù)據(jù)——輥壓機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)壓力、電機(jī)電流、輥間隙、定輥和動(dòng)輥轉(zhuǎn)速，

——混合機(jī)轉(zhuǎn)速，

——造球盤轉(zhuǎn)速、傾角，

——帶式焙燒機(jī)機(jī)速（或鏈篦機(jī)機(jī)速、回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速和環(huán)冷機(jī)機(jī)速），

——工藝風(fēng)機(jī)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(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)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(jià)格等因素對(duì)原料性

價(jià)比的影響，構(gòu)建原料質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)方法。

9.1.3原料質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)以量化數(shù)據(jù)給出，并按質(zhì)量?jī)?yōu)劣順序進(jìn)行排序。

9.1.4應(yīng)根據(jù)原料質(zhì)量檢化驗(yàn)指標(biāo)要求設(shè)定超限報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)指標(biāo)超限時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警。

9.1.5宜追蹤原料與球團(tuán)礦質(zhì)量的批次對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法提煉原料條件與球團(tuán)礦質(zhì)量之間的

關(guān)系。當(dāng)影響球團(tuán)礦質(zhì)量的原料條件發(fā)生變化時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警。

表2控制數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對(duì)象

——預(yù)配料、配料下料量設(shè)定值，

——烘干筒煤氣閥門開(kāi)度設(shè)定值，

——烘干筒鼓風(fēng)機(jī)頻率設(shè)定值，

——緩沖料倉(cāng)轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——輥壓機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值，

——輥壓機(jī)壓力設(shè)定值，

控制數(shù)據(jù)

——混合機(jī)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(jī)燒嘴煤氣閥開(kāi)度設(shè)定值（或回轉(zhuǎn)窯噴煤量設(shè)定值），

——工藝風(fēng)機(jī)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(guò)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(jì)算方法，對(duì)鏈篦機(jī)或帶式焙燒機(jī)中的料層干燥段、

預(yù)熱段、焙燒段和冷卻段等各工藝段進(jìn)行實(shí)時(shí)透氣性計(jì)算。

9.2.2應(yīng)通過(guò)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(shí)時(shí)透氣性出現(xiàn)劣化變化趨勢(shì)時(shí)，宜采用相關(guān)性分析算法對(duì)影響料層透氣性的因素與透氣性值

進(jìn)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(tuán)粒度、球團(tuán)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(jì)算模型、耐材脫落計(jì)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(cè)點(diǎn)、熱工操作以及機(jī)器學(xué)習(xí)算法實(shí)時(shí)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(shí)溫度分布對(duì)模型計(jì)算結(jié)果的影響。

9.3.4應(yīng)通過(guò)模型計(jì)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(shí)時(shí)值。當(dāng)計(jì)算的厚度實(shí)時(shí)值

超出安全范圍時(shí)，應(yīng)及時(shí)報(bào)警。安全范圍的設(shè)置應(yīng)支持手動(dòng)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(shí)時(shí)更新。

9.4熱工分析

9.4.1應(yīng)利用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法等方式，給出熱工參數(shù)與球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)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(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

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a)與球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)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(jī)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(jī)/鏈篦機(jī)機(jī)速及臺(tái)車長(zhǎng)度方向上的料厚

分布等。

9.4.2應(yīng)進(jìn)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(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重占比進(jìn)行

量化，并能給出綜合分析評(píng)分結(jié)果。

9.4.3應(yīng)根據(jù)熱工在線綜合分析方法實(shí)時(shí)計(jì)算結(jié)果，給出各熱工參數(shù)的操作適宜范圍和實(shí)時(shí)評(píng)分結(jié)果。

當(dāng)評(píng)分偏離合理范圍時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)警并提供操作建議。

9.5球團(tuán)礦質(zhì)量分析

9.5.1應(yīng)能夠?qū)η驁F(tuán)礦質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，質(zhì)量數(shù)據(jù)包括球團(tuán)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(tuán)礦質(zhì)量?jī)?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(qiáng)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(tuán)礦質(zhì)量全程追溯功能。追溯內(nèi)容包括但不限于對(duì)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(dòng)統(tǒng)計(jì)不同時(shí)間維度的能源消耗量及工序單耗。統(tǒng)計(jì)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(duì)標(biāo)，并給出當(dāng)前水平與最佳指標(biāo)之間的整體差距對(duì)比和分項(xiàng)對(duì)比。對(duì)

標(biāo)對(duì)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(shí)時(shí)優(yōu)化

10.1邏輯架構(gòu)

球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化與智能分析間的邏輯關(guān)系見(jiàn)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(tuán)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(jià)格及其配用限制；

b)球團(tuán)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(jià)格、鐵精礦混合成分、混合料

成分及球團(tuán)礦預(yù)測(cè)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(tuán)

礦質(zhì)量要求及原料檢化驗(yàn)數(shù)據(jù)等。

10.2.3智能配料模型宜進(jìn)行球團(tuán)礦質(zhì)量追溯。若球團(tuán)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(dòng)計(jì)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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(duì)煤氣量和鼓風(fēng)量進(jìn)行實(shí)時(shí)優(yōu)化控制。

10.3.2應(yīng)通過(guò)機(jī)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(shí)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(duì)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(jī)器學(xué)習(xí)算法，建立緩沖倉(cāng)下料量、輥壓機(jī)上方漏斗料位、輥壓機(jī)出料量之

間的智能匹配模型。通過(guò)模型計(jì)算實(shí)時(shí)調(diào)整緩沖倉(cāng)圓盤轉(zhuǎn)速、輥壓機(jī)轉(zhuǎn)速等控制參數(shù)，保障輥壓機(jī)上方

漏斗料位合理。

10.4.2輥壓機(jī)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(cāng)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(jī)量與混合機(jī)轉(zhuǎn)速、混勻時(shí)間的關(guān)系模型。根據(jù)混合料入機(jī)量的變化自動(dòng)調(diào)整

混合機(jī)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(shí)時(shí)計(jì)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(shí)，應(yīng)能及時(shí)報(bào)警。異常水分值宜自動(dòng)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(jìn)行實(shí)時(shí)粒度分析。

10.6.2應(yīng)結(jié)合成球機(jī)理和現(xiàn)場(chǎng)操作經(jīng)驗(yàn)，建立生球粒度實(shí)時(shí)控制模型。通過(guò)模型判斷是否應(yīng)進(jìn)行造球

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

10.6.3自動(dòng)調(diào)節(jié)加水量時(shí)，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(guò)大或過(guò)小等極端異常情況應(yīng)能及時(shí)發(fā)出報(bào)警，宜自動(dòng)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(jī)量、球團(tuán)礦產(chǎn)量要求、臺(tái)車參數(shù)及機(jī)速，實(shí)時(shí)計(jì)算合

理的布料厚度范圍。

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

速、擺動(dòng)皮帶加速度等。

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10.7.3布料厚度值宜采用臺(tái)車長(zhǎng)度方向上3個(gè)或3個(gè)以上平均分布的料層厚度監(jiān)測(cè)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(duì)布料厚度進(jìn)行優(yōu)化后，厚度誤差控制（實(shí)際布料料厚與目標(biāo)厚度的絕對(duì)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(jī)

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(jī)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(jī)量、布料狀態(tài)、球團(tuán)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(jī)風(fēng)量等。

10.8.1.2模型應(yīng)隨著工況樣本的增加自動(dòng)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(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)比。當(dāng)焙燒參數(shù)出現(xiàn)偏離時(shí)應(yīng)及時(shí)報(bào)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?jī)?yōu)化模型。根據(jù)窯頭實(shí)時(shí)溫度分布、窯尾溫度的變化對(duì)噴煤量進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，

保障球團(tuán)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(yàn)，根據(jù)8.3.4的計(jì)算結(jié)果，對(duì)燒嘴內(nèi)外風(fēng)量的分配、

助燃風(fēng)機(jī)頻率進(jìn)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(jī)受料斗料位與環(huán)冷機(jī)機(jī)速智能匹配模型。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，實(shí)現(xiàn)受

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

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

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

統(tǒng)執(zhí)行。

10.9.3應(yīng)建立環(huán)冷機(jī)機(jī)速、物料入口溫度、中間溫度、冷風(fēng)機(jī)頻率（或風(fēng)門開(kāi)度）與排球溫度的關(guān)系

數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)環(huán)冷排球溫度進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)預(yù)測(cè)值與目標(biāo)值的偏離程度，對(duì)冷風(fēng)機(jī)頻率（或風(fēng)門開(kāi)度）進(jìn)

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(guó)黑色冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

XX/TXXXXX—XXXX

球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

Technicalspecificationforreal-timeoptimizationsystemofpelletingproduction

點(diǎn)擊此處添加與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)一致性程度的標(biāo)識(shí)

（征求意見(jiàn)稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布

XX/TXXXXX—XXXX

球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范

1范圍

本文件規(guī)定了球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)優(yōu)化。

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

生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)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(duì)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(tuán)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

3術(shù)語(yǔ)和定義

本文件沒(méi)有需要界定的術(shù)語(yǔ)和定義。

4縮略語(yǔ)

下列縮略語(yǔ)適用于本文件。

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

ERP：企業(yè)資源計(jì)劃（EnterpriseResourcePlanning）

LIMS：實(shí)驗(yàn)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(tuán)廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)應(yīng)滿足GB/T50491的要求。

5.2球團(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)應(yīng)具備與企業(yè)內(nèi)部其他系統(tǒng)進(jìn)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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)優(yōu)化系統(tǒng)架構(gòu)見(jiàn)圖1。

7設(shè)備要求

7.1預(yù)配料、配料的料倉(cāng)宜安裝稱重傳感器，稱重傳感器相對(duì)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(cè)量絕對(duì)誤差宜小于等于0.2%。

7.3烘干機(jī)應(yīng)安裝煤氣量、風(fēng)量、爐膛溫度、爐膛壓力、尾氣溫度等測(cè)量?jī)x器或儀表。

7.4輥壓工序宜安裝輥壓機(jī)料位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置，測(cè)量絕對(duì)誤差應(yīng)小于0.2m，高低測(cè)點(diǎn)應(yīng)不少于2個(gè)。

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

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

7.6帶式焙燒機(jī)臺(tái)車料層應(yīng)安裝料位計(jì)。各風(fēng)箱溫度、壓力應(yīng)安裝測(cè)量?jī)x器或儀表。

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7.7鏈篦機(jī)料層、環(huán)冷機(jī)受料斗應(yīng)安裝料位計(jì)或料位監(jiān)測(cè)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(duì)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(tuán)生產(chǎn)實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)更新，采集對(duì)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(jià)格數(shù)據(jù)和庫(kù)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(jí)，采集對(duì)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(duì)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(chǔ)

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

8.3.2對(duì)于采集頻率為秒級(jí)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不低于3d。

8.3.3計(jì)算并存儲(chǔ)秒級(jí)數(shù)據(jù)的1min均值。均值數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間應(yīng)不低于3個(gè)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(chǔ)時(shí)間。

表1感知數(shù)據(jù)采集要求

數(shù)據(jù)類型采集對(duì)象

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