第225章 温度模型 四合院:家父李怀德
李靖川没有加入抱怨。
他把自己关在仓库角落,面前堆满了《冶金物理化学》、《炼钢学原理》和《热工基础》。
他没有再去强行擬合那些失败的数据,而是重新回到了理论的源头。
一连几天,他沉浸在热力学第一定律、各种反应的標准生成焓、物质的热容数据、以及系统热平衡的计算方法中。
炉火映照下的现场图景,与书本上严谨的公式和原理,在他脑海中反覆对照、拆解、重组。
他意识到,试图用一个单一信號(炉气成分)去推断一个由多股能量流复杂交织形成的系统状態(温度),就如同想通过听一个人呼吸的轻重,来判断他全身的精確体温一样不靠谱。
“单一信號不够……”
一天深夜,李靖川合上厚重的教材,眼中重新燃起思索的光芒。
他走到贴满了各种图表和失败案例的白板前,拿起笔。
“我们得换个思路。”他对围拢过来的周毅和孙伟说,声音因熬夜而沙哑,但思路异常清晰,“温度是热平衡的结果。热平衡,就像一个大水池,有进水管,有出水管。我们之前只盯著『碳氧反应放热』这一根进水管(炉气co间接反映),却忽略了其他进水管(铁水物理热、其他元素氧化热),更严重低估了出水管(炉体散热、冷却剂吸热、废气显热)。”
他用笔在白板上画出一个简易的热平衡示意图。
“所以,我们要做信息融合。”他重重地点了点“融合”二字,“不再依赖单一信號,而是儘可能地把我们能知道、能估算的所有热收入和热支出项,都整合起来,共同去推算熔池的温度变化趋势。”
周毅眼睛一亮:“你是说……建立系统的热平衡模型?但很多参数我们不知道实时值,比如铁水准確的硅锰含量、炉体实时的散热损失……”
“不需要绝对精確的实时值。”李靖川打断他,“我们可以用相对变化和累计量的思路。建立增量式热平衡模型。”
他快速列出关键项:
“热收入端:
铁水带入的物理热:基於初始铁水温度和重量估算(相对稳定)。
元素氧化放热:这是大头,也是变量。碳、硅、锰、磷……其中,碳的氧化放热,我们可以通过累计消耗的氧气量(从供氧流量和时间积分)和炉气成分(估算燃烧比例)来更准確地估算!这比单看炉气成分更靠谱。硅锰磷的氧化热,可以根据铁水初始成分和吹炼进程经验估算比例。
热支出端:
熔池升温吸热:这是我们要反推的目標。
废钢/冷却剂熔化升温吸热:这是已知的、可控的干扰!我们把每一批加入的冷却剂(矿石、生铁块)的种类、重量、加入时间都记录下来,它们的热效应是可以计算的!
炉体散热、废气显热等:作为相对固定的经验损失项先估算。”
李靖川越说越快,思路如泉涌:“这样一来,我们的模型输入不再是单一的炉气信號,而是:实时估算的碳氧化放热(基於累计氧耗和炉气)、估算的其他元素氧化放热、已知的冷却剂吸热、以及相对固定的其他热损失。输出是熔池的温度变化量。我们將模型计算出的累计温度变化,加上一个相对可靠的起点温度(比如开吹温度或某次副枪温度),就能得到对当前温度的推断!”
孙伟听得目瞪口呆,隨即兴奋起来:“对!把干扰项变成已知项!冷却剂吸热不再是噪声,而是模型里一个確定的负项!累计氧耗……我们可以从操作记录里精確积分!”
周毅已经抓过草稿纸开始列方程:“需要热力学数据……標准生成焓、热容……计算量会非常大,而且很多需要叠代和试算……”
“那就算!”李靖川斩钉截铁,“用我们所有能用的工具:手摇计算机、算盘、计算尺、还有我们的大脑!先推导出模型的核心公式,把框架搭起来!数据,我们有之前积累的所有炉次详细记录,正好用来反推和校准那些经验係数!”
一场新的、更为艰苦的攻坚开始了。
这一次,不仅仅是体力,更是对脑力、耐心和协作的极致考验。