随着高炉炼铁对改善炉料结构的需求和精料技术的进步，我国球团矿生产有了很大的发展。与烧结矿相比，球团矿具有加工成本低、产品质量好、能源消耗低、污染排放少等优势，因此逐步增加球团矿用量已成国内外炼铁高炉炉料结构调整的必然趋势。以往“师傅带徒弟”经验性的、定性化的生产操作方式已经无法满足现阶段球团矿急速发展的需求。在新形势下，球团生产的智能化技术，有助于提高生产稳定性和节能减排，逐步成为提高球团企业的核心竞争力的关键。

目前球团工序的智能化程度不高，如配料仍是人工试算、干燥工序无法兼顾水分控制和节能、生球大小仍靠人眼观察等，由此带来操作精度和准度较低，造成工序生产波动、产品质量异常及生产效率较低等不良后果，球团工序智能化水平亟待提升。通过球团生产实时优化系统，对球团生产各工序应用的智能技术进行规范，从而实现生产的科学、有效、及时的精准操作，达到球团低成本、优质、高效和稳定生产的目的。

本技术标准的编制，从预配料、铁精粉干燥、辊压、配料、混合、造球及焙烧等生产工序出发，为球团生产提供一套球团生产实时优化系统的建设标准，涵盖各工序智能监测、智能模型和智能操作技术，从而改变目前球团生产操作水平无法突破的现状，同时也为实现智能工厂提供技术参考和功能验证。

1）适用范围

本标准规定了球团生产实时优化系统的技术架构、数据的采集和存储要求、系统功能要求、关键技术等，为球团生产线的智能化改造和建设、生产及维护提供参考和依据。

本标准适用于铁矿球团产线设计单位、生产制造企业、科研院所、行业协会以及第三方服务商进行球团工序智能化建设和改造的定位、研发及应用。

2）主要技术内容

1.范围

2.规范性引用文件

3.术语和定义

4.球团生产实时优化系统技术架构

4.1系统架构

4.2功能架构

5.数据要求

5.1数据采集要求

5.2数据存储要求

6.球团生产实时优化系统功能要求

6.1智能监测

2.1.1 料层透气性监测

2.1.2 篦板状态监测

2.1.3 回转窑状态监测

2.1.4 主机热工监测

2.1.5 能源成本监测

2.1.6 质量关联监测

2.1.7 操作评价监测

6.2智能操作技术

2.2.1 智能配料

2.2.2 智能干燥

2.2.3 智能辊压

2.2.4 智能混合

2.2.5 智能造球

7.关键技术

7.1状态感知

7.2机理模型

7.3数据模型

1）国内对该技术研究情况简要说明：

2010年首钢矿业公司球团厂自主开发的智能配料系统投入运行，实现了配料比例的自动修改和相关设备的自动连锁开停机控制，实际应用运行良好，保障了生产工艺和产品质量的稳定，使物料消耗逐步减低，经济效益不断提升。

2011年中南大学周仙霖博士对氧化球团回转窑结圈厚度预测模型的研究，在其论文中提出通过建立窑外壁温度变化与回转窑结圈直接的对应关系，并结合传热原理建立回转窑结圈厚度模型，为现场结圈物的生长预测提供了依据，实现了对结圈形成的提前预报，保障设备稳定运行。

2013年中南大学范晓慧、陈许玲等人发表的《人工智能在铁矿烧结、球团生产中的应用》文章中，提出链篦机-回转窑氧化球团控制系统及其过程模拟模型、平衡模型及控制专家系统，其中过程模拟模型包括水分迁移模型、磁铁矿氧化模型和料层温度分布模型，平衡模型是根据质量和能量守恒定律，建立物料、气流和热量平衡模型，生产控制指导专家系统则是通过分析系统气流和料流，以回转窑球团焙烧温度和链篦机预热二段烟罩气体温度为核心的控制策略，目前未见在实际生产中应用。

2017年~2020年期间，某钢铁公司建立了基于大数据的球团智能管控系统，在500万吨带式焙烧机上建立了智能配料、智能干燥、智能辊压及智能造球等模型，并先后在湖北程潮、扬州泰富、凌钢等企业进行了部分功能的推广应用。

近年来，随着物联网、大数据技术在钢铁行业的落地应用，行业内工程设计公司、高校及部分钢铁企业在球团生产智能优化方面进行了较多的探索，但没有形成规范和体系，生产优化系统的功能和效果参差不齐，企业和行业难以通过对标挖潜来实现生产技术水平的提升，难以有效促进降本增效、节能减排、优质高效。

2）项目与国际标准或国外先进标准采用程度、与国内相关标准间的关系；

   目前该项目尚无对应的国际标准或国外先进标准。

国家安全监管总局和国家标准化管委会于2017年联合发布了《钢铁行业带式焙烧机焙烧球团热平衡测试与计算方法》标准，该标准为球团智能管控系统中主机热工监测提供了计算准则；住房城乡建设部和国家市场监督管理总局于2018年联合发布了《铁矿球团工程设计标准》，该标准规范了铁矿球团工程设计，促进实现技术先进、经济合理、节能减排和安全环保，但没有对球团生产过程的实时优化系统给出相关内容。