随着我国钢铁工业的快速发展，铁矿粉烧结作为钢铁生产过程中的重要原料处理环节，其各项技术经济指标，影响钢铁企业的效益。烧结点火温度智能控制和烧结过程料层温度的合理分布是生产高品质烧结矿的重要标志。研究烧结点火过程和烧结料层温度分布规律，对提高烧结矿产量和质量指标以及降低烧结能耗具有重要的指导意义。针对烧结点火温度的智能控制问题，开发了点火温度的模糊PID控制器，设计了自我修正的模糊控制规则，有效地提高了点火温度控制精度和鲁棒性。并利用S7200PLC实现模糊PID控制的算法程序，通过烧结杯实验，对提出的烧结点火优化控制方法开展仿真和实验验证研究。结果表明，与传统的点火温度PID控制方法相比，改进的点火温度模糊PID控制器，具有响应快、超调小、调节时间短的优点，可以快速有效地跟踪点火温度优化设定值的变化。本文采用两种方法研究了烧结料层温度分布规律，首先深入剖析了烧结过程中气—固相热交换和物理化学变化，结合对烧结料层的相关假设推导出烧结料层温度场模型的基本方程，并计算了方程的关键参数。通过编制计算机程序求解出理想条件下的料层温度，分析了它们的温度分布特征。其次，采用非接触式红外线温度扫描仪测量烧结杯纵向温度，应用中位滤波方法对采集的原始数据进行滤波处理，利用侧板温度与料层温度对应的变化特性，深入研究了烧结过程料层温度分布特性。基于侧板测温的料层温度模型的开发及系统软件的应用为烧结过程料层温度分布规律的研究提供了一条新的途径，具有广阔的应用前景。通过实验研究料层温度分布规律，理想的料层温度变化曲线应尽量满足：料层最高温度<1300℃；焦粉燃烧时间应尽量短，从而有效地降低FeO的生成量，提高烧结矿的还原性；熔融物凝固区烧结时间应尽量长，有助于进行熔融料层缓慢结晶和冷凝，使料层尽可能的结晶完整并形成均一物相，从而有效提高烧结矿的转鼓强度，而且可减少烧结矿中FeO的含量，提高烧结矿的还原性。为了研究烧结料层温度的合理分布，本文进一步分析了燃料配比、风量、点火温度等操作参数对烧结过程中料层温度分布的影响。由实验结果可知，应适当调节这些相关操作参数，以达到烧结料层温度场的合理化分布，从而有效地提高烧结矿的产质量，降低能耗。