1ICS77-010 CCSH07CISA 团 体 标 准 T/CISA304—2023 铁矿球团生产作业智能化技术要求 Technicalrequirementsforoperationintellectualizationofironorepelletizing production 2023-02-25发布 2023-05-01实施 中国钢铁工业协会发布 全国团体标准信息平台 T/CISA304—2023 前  言 本文件按照GB/T1.1—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：北京智冶互联科技有限公司、冶金工业信息标准研究院、江苏永钢集团有限公司、 辽宁中新自动控制集团股份有限公司。 本文件主要起草人：赵宏博、刘原、续飞飞、赵晶晶、黄伟、王行、赵俊杰、巴青春、孙荻、陈架 利。 全国团体标准信息平台 T/CISA304—2023 1铁矿球团生产作业智能化技术要求 1范围 本文件规定了铁矿球团生产作业智能化系统的基本要求、系统架构、设备要求、数据要求、智能分 析、智能生产作业。 本文件适用于钢铁行业带式焙烧机和链篦机-回转窑-环冷机铁矿球团产线的智能化改造，以及新建 铁矿球团生产作业智能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， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T38637.2-2020物联网感知控制设备接入第2部分：数据管理要求 GB/T50491铁矿球团工程设计标准 3术语和定义 本文件没有需要界定的术语和定义。 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（ProgrammableLogicController） 5基本要求 5.1球团厂的设计、建设应满足GB/T50491的要求。 5.2球团生产作业智能化系统应具备与企业内部其他系统进行数据通讯的能力。其他系统包括且不限于 PLC系统、DCS系统、LIMS系统、MES系统和ERP系统。 6系统架构 铁矿球团生产作业智能化系统架构见图1。 7设备要求 7.1预配料、配料的料仓宜安装称重传感器，称重传感器相对误差宜小于等于0.5%。 7.2烘干工序、混合工序及造球工序宜安装在线水分仪，测量绝对误差宜小于等于0.2%。 7.3烘干机应安装煤气量、风量、炉膛温度、炉膛压力、尾气温度等测量仪器或仪表。 7.4辊压工序宜安装辊压机料位实时监测装置，测量绝对误差应小于0.2m，高低测点应不少于2个。 7.5造球工序应安装造球加水流量计和调节阀，精度宜不低于1%。应安装生球粒度在线识别设备及粒 度智能分析系统，粒度识别结果稳定准确，识别准确率宜不低于90%。 7.6带式焙烧机台车料层应安装料位计。各风箱温度、压力应安装测量仪器或仪表。 全国团体标准信息平台 T/CISA304—2023 27.7链篦机料层、环冷机受料斗应安装料位计或料位监测设备。 7.8回转窑筒体及窑头应安装高温热像仪，根据热像仪得到的温度绝对误差宜在10℃以内。 注：虚线框的内容不在本文件规定范围内。 图1铁矿球团生产作业智能化系统架构图 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。感知数据的采集要求应符合GB/T38637.2-2020 中5.2的要求。 8.1.1.2质量数据宜实时更新，采集对象应包括但不限于表1中的内容。 8.1.1.3质量数据宜采集所有参与配料的物料价格数据和库存数据。 8.1.1.4生产数据、设备数据的采集频率应为秒级，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/T38637.2-2020中5.3的要求，采集对象应包括但不限于表2中的内容。 8.2数据处理 应符合GB/T38637.2-2020中6.1的要求。 8.3数据存储 8.3.1数据存储应符合GB/T38637.2-2020中6.2的要求。 8.3.2对于采集频率为秒级的数据，存储时间应不低于3d。 8.3.3计算并存储秒级数据的1min均值。均值数据的存储时间应不低于3个月。 全国团体标准信息平台 T/CISA304—2023 38.3.4模型相关的数据应根据模型需求确定存储时间。 表1感知数据采集要求 数据类型 采集对象 质量数据——所有含铁原料的化学成分：检测项应包括TFe、SiO2、CaO、S、H2O等，宜包含Al2O3、MgO、 P、K及烧损；检验频率宜不低于每批次检测一次； ——粘结剂质量：常规膨润土检测项宜包含其化学成分占比、两小时吸水率、吸蓝量、膨胀容、 过筛率及水分含量等；有机粘结剂及复合粘结剂等检测项宜包含其化学成分占比、造球试验 所得的间接评测指标；检验频率宜不低于每班检测一次； ——球团矿化学成分：检测项应包括TFe、R（碱度）、FeO及S等，宜包含SiO2、Al2O3、CaO及 MgO等；检验频率宜不低于每批次检测一次； ——球团矿物理性能：检测项应包括粒度组成（8mm-16mm）%、粒度组成（-5mm）%，宜包含 转鼓指数（+6.3mm）%及耐磨指数（-0.5mm）%等；检验频率宜不低于每班检测一次； ——球团矿冶金性能：检测项应包含还原度指数、还原膨胀指数和低温还原粉化性，宜包含软化 性能及熔滴性；检验频率宜不低于每周次检测一次。 生产数据——预配料仓、配料仓的仓重， ——物料水分检测值， ——皮带秤检测值， ——烘干筒炉膛温度、布袋出口温度及尾气温度， ——烘干筒炉膛压力、煤气压力， ——缓冲料仓仓重， ——辊压机上方直漏料位， ——造球上料量， ——生球入机量， ——带式焙烧机各烧嘴温度、风箱温度、烟罩温度（或回转窑筒体温度、窑尾温度）， ——煤气/煤粉消耗量， ——环冷机风量。 设备数据——各主体设备的启停信号， ——各皮带的运转信号， ——烘干机转速、煤气阀门开度、鼓风机频率， ——缓冲仓圆盘转速， ——辊压机驱动侧和非驱动侧压力、电机电流、辊间隙、定辊和动辊转速， ——混合机转速， ——造球盘转速、倾角， ——带式焙烧机机速（或链篦机机速、回转窑转速和环冷机机速）， ——工艺风机频率。 9智能分析 9.1原料质量分析 9.1.1应能够对原料质量检化验数据进行查询。 全国团体标准信息平台 T/CISA304—2023 49.1.2综合考虑原料的铁品位、原料中的有利元素和有害元素，以及烧损、粒度、价格等因素对原料性 价比的影响，构建原料质量综合评价方法。 9.1.3原料质量评价结果应以量化数据给出，并按质量优劣顺序进行排序。 9.1.4应根据原料质量检化验指标要求设定超限报警标准。当指标超限时应及时报警。 9.1.5宜追踪原料与球团矿质量的批次对应关系，通过机器学习算法提炼原料条件与球团矿质量之间的 关系。当影响球团矿质量的原料条件发生变化时应及时报警。 表2控制数据采集要求 数据类型 采集对象 控制数据——预配料、配料下料量设定值， ——烘干筒煤气阀门开度设定值， ——烘干筒鼓风机频率设定值， ——缓冲料仓转速设定值， ——辊压机转速设定值， ——辊压机压力设定值， ——混合机转速设定值， ——造球打水量设定值， ——造球盘转速设定值， ——布料厚度设定值， ——带式焙烧机烧嘴煤气阀开度设定值（或回转窑喷煤量设定值）， ——工艺风机频率设定值。 9.2料层透气性分析 9.2.1应建立料层透气性模型。模型应能通过分析布料厚度、风量、受风面积及压差等参数的关联关系， 给出料层透气性指数范围。应构建料层透气性热态计算方法，对链篦机或带式焙烧机中的料层干燥段、 预热段、焙烧段和冷却段等各工艺段进行实时透气性计算。 9.2.2应通过数据挖掘和算法分析等方式，给出不同原料和工况下各工艺段料层最佳透气性范围。 9.2.3当实时透气性出现劣化变化趋势时，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 进行相关性分析，给出各因素与透气值之间的相关性数值大小。影响料层透气性的因素包括但不限于： 料层厚度、风量、压差、球团粒度、球团水分、焙烧温度等。 9.3回转窑状态分析 9.3.1应建立回转窑状态模型，包括回转窑结圈厚度计算模型、耐材脱落计算模型。 9.3.2窑内温度分布宜结合窑内温度监测点、热工操作以及机器学习算法实时迭代更新。 9.3.3应考虑环境温度、风速及窑内纵向实时温度分布对模型计算结果的影响。 9.3.4应通过模型计算给出回转窑窑内不同位置结圈物和耐材脱落厚度的实时值。当计算的厚度实时值 超出安全范围时，应及时报警。安全范围的设置应支持手动设定和修改。 9.3.5模型分析结果宜以三维可视化方式显示，相关数据应实时更新。 9.4热工分析 9.4.1应利用数据挖掘和机器学习算法等方式，给出热工参数与球团矿抗压强度、氧化亚铁含量、转鼓 指数、布料平整度等指标的关联性。以上指标与热工参数的对应关系