随着国内房地产行业的蓬勃发展和建材行业的加速转型，水泥产业目前正处于产品结构和技术创新调整的关键时期。水泥产业需加快推进结构调整和转变发展方式以提升其核心竞争力。采用先进的新型干法水泥预分解窑生产技术及优化控制策略已成为水泥生产企业实现可持续发展的重要基础和发展趋势。分解炉是新型干法水泥熟料烧成预分解系统的核心部件，其炉温的控制对整个预分解系统的热力分布和热工制度的稳定至关重要，并且分解炉内温度是否稳定关系到回转窑内熟料的烧成质量、台时产量及能耗。然而分解炉的控制过程具有非线性、大滞后，控制参数不确定等特性，这决定了该系统控制的复杂程度。本文针对石市某水泥厂6000t/d熟料生产线进行研究，在分析预分解窑水泥生产工艺的基础上，调查研究了影响分解炉温度的主要因素。并结合该生产线三次风量不频繁调节以保证窑炉的用风比例的实际情况，确定了稳定控制炉温需根据生料流量合理控制煤粉流量的方案，使燃料放热与生料吸热最终在炉内呈平衡状态。基于该方案和炉温观测数据，运用最小二乘法辨识出多组描述不同生料流量下炉温-煤粉流量关系的模型。进而提出了一种预测控制算法，算法中的预测控制规律可依据生料流量波动进行自修正来实现炉温预测控制，以达到煤粉流量合理给定的目的，且对煤粉滞后引起的炉温波动也能较好的抑制。针对预热器和炉内的总风量的调节问题，设计出一种三维模糊控制器来控制高温风机的总排风量，满足分解炉内风和料的匹配需求。作为实际应用的工程课题，最终设计出一种基于OPC技术与DCS进行数据交换的可行方案，并根据生产工艺和控制要求完成了控制站的软件程序。本设计研究可对同类型化水泥分解炉温控系统的设计提供借鉴和参考。