烧结矿是我国冶金生产的重要原料之一,其化学成分的稳定性直接关系到高炉生产操作。由于烧结原料品种来源广、烧结过程动态时变且复杂滞后,根据烧结矿周期性采样化验结果控制其质量的方法已无法满足工业生产要求。因此,对烧结物料成分在线监测方法与优化控制系统进行研究具有重要意义,且可推动钢铁行业智能化生产的步伐。在深入研究烧结生产工艺特点的基础上,采用瞬发伽马射线中子活化分析(PGNAA)技术,对烧结原料、混合料、成品烧结矿3类大样品全物料进行非破坏性地在线测量,建立了以降低经济指标目标的烧结配比优化模型和烧结矿化学成分预测模型,并在此基础上设计开发了烧结成分在线监控系统,实时测量和分析烧结物料成分的变化,监控烧结矿关键化学指标全铁(TFe)与碱度(R)的稳定性。本文的研究内容包括三部分:物料成分实时采集系统设计、烧结矿化学成分控制方法研究、烧结成分在线监控系统实现。通过分析在线采集的烧结物料成分数据,基于线性规划算法初步计算出烧结配料比例,并利用BP算法对按该比例混合后形成的烧结矿化学成分TFe与R含量进行超前预报,采用区间优化策略对预测的结果进行分析,以分析数据为依据反复修正配比优化模型的约束条件,从而获得满足生产要求的最佳配料比例,达到优化和控制烧结矿化学成分的目的。同时,本文利用InTouch、PLC、Visual Basic等软硬件开发了监控系统,通过人机交互界面实时呈现并分析烧结物料成分的变化,实现了烧结矿TFe和R含量的远程测量和控制。