本发明涉及煤矸石处理技术领域，具体公开了一种煤矸石脱碳烧结用温控布料系统，包括烧结窑体，烧结窑体的顶部设置有封板，封板上设置有投料斗和布料机构，烧结窑体上设置有测温单元，位于烧结窑体的煅烧层起始位置处设置点火纠偏单元，封板上设置有对烧结窑体内部烧结窑面进行检测的红外成像仪，红外成像仪、测温单元、点火纠偏单元及布料机构均电性连接有控制单元；本发明公开的温控布料系统能够在煤矸石脱碳烧结过程中进行自动监控和纠偏处理，其不仅保障窑炉的热工制度稳定，确保煤矸石脱碳烧结生产的连续性和产品质量的改善，而且对窑体内部煅烧温度的调节控制更加迅速、便捷，全程自动化处理，无需人工操作，智能化程度更高。