YBT 6343-2025 烧结生产实时优化系统技术要求标准立项发展报告

烧结生产实时优化系统技术要求标准立项发展报告标准化发展报告：YB/T6343-2025烧结生产实时优化系统技术要求摘要本报告围绕行业标准《烧结生产实时优化系统技术要求》（标准编号：YB/T6343-2025）的立项、编制与发布，系统阐述该标准产生的背景、技术内容、核心要求及其对我国钢铁行业数字化、智能化转型的重要意义。随着“双碳”战略的深入推进，钢铁行业面临着节能减排与提质增效的双重压力。烧结工序作为钢铁冶炼流程中的关键能耗与排放环节，其运行效率直接影响企业综合竞争力。然而，受制于原料波动、工艺复杂及控制手段滞后等因素，传统烧结生产过程普遍存在能耗高、质量不稳定、碳排放量大等问题。本标准针对上述痛点，首次从行业标准层面对烧结生产实时优化系统的术语定义、系统架构、数据采集、模型算法、功能模块、接口协议及性能指标等关键技术要求进行了系统性规范。报告重点解读了标准的核心架构，即“感知-决策-执行”三层闭环智能控制体系，并分析了其在数据治理、模型运行与信息安全方面的创新点。结论指出，该标准的实施将有效指导钢铁企业构建基于工业互联网的烧结智能优化平台，推动烧结工序从“经验操作”向“数字智控”转变，为行业实现碳达峰、碳中和目标提供关键技术支撑。关键词烧结生产；实时优化；系统技术要求；钢铁工业；智能制造；数据驱动；行业标准；数字化EnglishTitleStandardizationDevelopmentReport:YB/T6343-2025-TechnicalRequirementsforReal-TimeOptimizationSystemforSinteringProductionKeywordsSinteringProduction;Real-TimeOptimization;SystemTechnicalRequirements;IronandSteelIndustry;SmartManufacturing;Data-Driven;IndustryStandard;Digitalization1.引言1.1背景与意义烧结是钢铁冶炼过程中至关重要的原料准备工序，其产量约占高炉炉料的70%~80%，直接影响高炉的透气性、热状态及铁水质量。然而，烧结生产过程是一个具有大滞后、多变量耦合、强非线性和工况波动频繁特点的复杂物理化学反应过程。长期以来，国内钢铁企业烧结工序的自动化水平多停留在基础回路控制与数据采集层面，缺乏系统性的实时优化能力。这导致生产决策往往依赖人工经验，难以在原料成分变化、设备状态波动等动态条件下维持全局最优运行，造成能源浪费、返矿率高、碳排放压力大等问题。在此背景下，中国钢铁工业协会提出并归口，由行业领军企业与科研机构共同起草了《烧结生产实时优化系统技术要求》（YB/T6343-2025）。该标准于2025年8月19日由工业和信息化部发布，自2026年3月1日起正式实施。该标准的出台填补了烧结工序智能化控制领域行业标准的空白，是推动钢铁行业“十四五”智能制造发展规划落地的重要技术文件，对于规范市场、指导企业系统建设、提升行业整体能效水平具有里程碑式的意义。1.2标准定位与适用范围本标准为推荐性行业标准（代号YB/T），属于黑色冶金标准化体系中的“冶金综合”类目。标准明确规定了烧结生产实时优化系统（SinteringProductionReal-TimeOptimizationSystem，简称SPRTOS）的术语与定义、总体架构、数据采集与管理要求、核心优化模型功能、系统性能指标以及集成与安全要求。其适用范围涵盖：-新建烧结生产线实时优化系统的规划、设计与建设；-现有烧结生产线进行智能化升级改造；-系统集成商、软件开发商及设备供应商的产品开发与技术服务；-企业内部系统验收、运维与管理评估。2.标准核心内容解读2.1系统总体架构标准确立了一套典型的“感知-决策-执行”（PER，Perception-Execution-Realization）三级架构，旨在实现从数据采集到控制指令下发的闭环管理。|层级|名称|核心功能与技术要求||:---|:---|:---||第一层|基础感知层|部署高精度传感器（如气相色谱分析仪、中子活化分析仪）、智能仪表及PLC/DCS系统。要求支持OPCUA、ModbusTCP等标准协议，实现原料成分、混合料水分、料层厚度、风箱温度、废气成分及主抽风机电流等关键参数的实时采集，数据刷新频率需达到秒级。||第二层|实时优化决策层|作为系统核心，部署在工业级服务器或边缘计算平台。构建包括“碳效优化”、“质量预测”、“能耗平衡”、“终点控制（BTP）”等高级算法模型。技术要求模型具备在线自校正能力和鲁棒性，系统计算响应时间应满足分钟级甚至秒级更新需求。||第三层|闭环执行层|将优化决策结果（如料层设定值、配比调整指令、风量阈值）下发给基础自动化系统。要求支持设定值串级控制（SPC）、模型预测控制（MPC）或直接数字控制（DDC），执行抖动率需低于5%，确保指令稳定执行。|2.2数据治理要求针对烧结生产数据“海量、多源、异构、高噪声”的特点，标准专门强调了数据治理的重要性：1.数据质量：要求系统具备数据清洗、异常值剔除（如基于3σ或箱线图法）、数据插值与动态时间规整（DTW）对齐能力。缺失数据的填补率应不低于99%。2.数据标签化：建立标准化的数据模型和主数据管理体系，对原料批次、设备代码、工艺段进行统一编码，确保数据可追溯。3.频次与精度：连续过程数据采样频率不低于1次/秒；分析仪表数据（如化学成分）更新延迟不超过3分钟；数据存储精度达到小数点后两位。2.3核心优化模型与算法标准对烧结生产优化的关键模型提出了详细的技术指标：-混合料透气性优化模型：基于多变量预测控制，优化配水、配碳策略，使透气性指数波动范围减小15%以上。-烧结终点（BTP）智能控制模型：采用机理模型与数据驱动（如LSTM神经网络）相结合的方法，将BTP位置波动标准差控制在±0.5个风箱以内。-质量与能耗协同优化模型：建立基于最小二乘支持向量机（LSSVM）或随机森林的转鼓强度预测模型，并联动碳排放核算。要求系统在保证烧结矿转鼓指数不低于目标值的前提下，实现固体燃耗降低3%~8%。-异常诊断与自愈模型：基于知识图谱或模糊推理技术，实时监控如“边缘跑料”、“料面喷火”等异常工况，自动触发调整策略并记录事件日志。2.4性能与接口要求-系统响应时间：从数据采集完成到输出优化指令，系统闭环响应时间应不大于3分钟（对于关键控制参数不超过1分钟）。-在线率：优化系统全年平均在线运行率不低于99.5%。-开放性接口：系统必须提供标准北向接口（如RESTAPI、JSON格式）用于与MES、ERP系统对接，以及南向接口用于与L1/L2自动化系统互联。3.主要参与单位介绍：中冶长天国际工程有限责任公司在YB/T6343-2025标准的制定过程中，中冶长天国际工程有限责任公司（以下简称“中冶长天”）作为国内烧结球团领域最具实力的工程技术公司之一，承担了标准草案起草、关键技术验证及应用示范的核心工作。3.1企业实力与行业地位中冶长天是中国五矿集团旗下、中冶集团的骨干子公司，拥有近70年的冶金工程建设历史。公司是“国家烧结球团装备系统工程技术研究中心”和“钢铁工业烧结烟气脱硫工程技术中心”的依托单位。其烧结工程总包业绩占中国市场份额超过40%，全球市场份额约25%，代表了我国烧结工艺与装备技术的最高水平。3.2在标准制定中的技术贡献中冶长天凭借其深厚的技术积累，为核心条款的制定提供了坚实的理论与工程依据：1.提出“数据-模型-控制”一体化技术框架：依托其在长沙、湘潭等地的多个智能化烧结示范项目，中冶长天首次系统性地将“数据驱动”与“机理模型”相结合，提出了适合中国原料特性的实时优化架构。这一架构直接影响了标准中关于系统总体架构的划分。2.验证核心模型的工业适用性：中冶长天自主研发的“烧结过程智能优化控制系统（SIOPS）”已在宝武、鞍钢等多家大型钢铁企业成功应用。其中，其开发的基于深度学习的“烧结矿FeO含量软测量模型”和“风箱温度场均衡控制策略”，为标准中关于质量预测模型和终点控制模型的技术指标提供了详实的现场数据支撑。3.推动信息安全要求标准化：针对工业互联网环境下系统面临的安全风险，中冶长天结合其在智能制造项目实施中的网络防护经验，在标准起草过程中提议并强化了关于“端到端加密传输”、“工业防火墙规则配置”及“关键数据备份与灾难恢复”等条款，提升了标准的整体安全性。3.3示范效应与行业推广中冶长天不仅参与了标准制定，更在后续的标准宣贯与应用推广中扮演着重要角色。公司计划在2026年标准实施前，联合冶金工业信息标准研究院，面向全行业发布应用案例集，通过“标准+示范线”模式，降低中小企业应用该标准的门槛。4.结论与展望《烧结生产实时优化系统技术要求》（YB/T6343-2025）的发布实施，标志着我国钢铁工业烧结工序的智能化升级进入了一个有标准、可量化、可复制的新阶段。该标准不仅为系统建设提供了明确的“施工图”，更通过数据治理、模型性能、接口开放等一系列刚性要求，为行业解决了过去智能化系统“建而不用、用而不精”的顽疾。展望未来，围绕该标准的技术演进与产业应用将呈现以下趋势：1.从“单体优化”向“全局协同”跨越：随着数据标准化的推进，未来烧结实时优化系统能够更便捷地与高炉、焦化等上下游工序进行数据联动，实现“铁前一体化”全局协同优化，进一步挖掘系统的降本增效潜力。2.大模型与工业AI的深度融合：标准中预留了对模型算法的开放性要求。预计在未来的修订中，以大规模预训练模型（如工业GPT、时序分析基础模型）为代表的新技术将逐步被引入，用于替代传统小模型，实现更精准的异常预测与自适应控制。3.完善碳管理计量标准：当前标准初步涉及