回转窑-电炉还原工艺是目前红土镍矿火法冶炼的主流工艺，物料在回转窑内经过干燥、焙烧及预还原，产出焙烧渣矿，通过热运料系统供给电炉，在电炉内继续还原熔炼。回转窑是一个庞大而又复杂的热工系统，具有非线性、强耦合、大滞后、多工况等控制难点，国内镍铁回转窑大多数采用人工控制，存在着工况波动大、焙烧产量低及质量差等问题。为确保回转窑连续稳定的运转，提高回转窑的烧成质量，回转窑的优化控制研究成为必然的趋势。本课题为校企联合开发项目，应国内某新建镍铁生产线要求，设计现场镍铁回转窑燃烧器DCS控制系统，并对回转窑的优化控制进行研究。（1）本文首先查阅镍铁冶炼相关文献并参考国内其他行业回转窑热平衡分析计算方法对镍铁回转窑内部的物料平衡、热平衡及热效率进行分析。为保持回转窑内部适宜的还原气氛，参考相关文献总结出回转窑所需的配风量计算方法，用于指导现场操作。（2）通过对现场镍铁回转窑的工艺过程、热工反应、控制要求及控制难点的分析，设计了镍铁回转窑优化控制系统。此系统主要分为两部分：镍铁回转窑的自动控制系统及工况下的修正补偿控制。镍铁回转窑的自动控制系统实现了回转窑相对稳定工况下的自动控制，针对回转窑非线性、强耦合、大滞后的控制难点，设计了智能控制器，通过建立回转窑模型，搭建仿真系统，验证了智能控制器有效性；工况下的修正补偿控制部分对镍铁回转窑的异常及故障工况进行了分析，并提出了异常及故障工况下的配风及燃料修正量或操作意见。（3）完成了国内某镍铁生产线中回转窑燃烧器DCS控制系统设计及调试，包括系统网络架构设计、硬件配置、WINCC组态软件编写、STEP7程序的设计，PROFIBUS-DP通讯，工业以太网通讯等，并使用SCL语言完成镍铁回转窑优化控制系统的编写。