
通訊員 姜阡嬅 記者 姚雄偉
第十七屆“挑戰杯”全國大學生課外學術科技作品競賽“揭榜掛帥”專項賽落下帷幕。材冶學院由王煒老師指導,羅杰、黃濤、田漢濤、李昌雨等學生完成的“基于氧遷移線的鋼鐵生產碳排放仿真研究”項目獲得該賽事“揭榜掛帥”專項賽“鋼鐵關鍵工序生產過程中碳排放的數字化仿真”比賽一等獎。
談及獲獎經歷,隊長羅杰感慨:“敢于構想,并付諸實踐,榮獲一等獎是團隊每個人共同努力的成果?!?/p>
針對比賽主題,團隊選擇順應國家“碳中和”“碳達峰”的“雙碳”政策,決定朝降低碳排放的方向研究。
為了有效分析碳排放過程和尋找降低碳排放的途徑,團隊選擇參考高爐操作線的思路,建立鋼鐵生產各工序和全流程的氧遷移線。之所以會提出這個設想,既得益于在此之前對于操作線學習的基礎,也歸功于羅杰等團隊成員的發散性思維。
“為什么老師上課的時候只提到過高爐操作線,沒看到有燒結、焦化操作線?”隊長羅杰說,“當時雖說沒有太在意,但后來遇上“挑戰杯”比賽,心里有了想法。在與老師以及師兄們商討時,導師剛好提到操作線,便思如泉涌,發散開來。”
至此,團隊“基于氧遷移線的鋼鐵生產碳排放仿真研究”的參賽方向定了下來,其中的“全流程的氧遷移線”這個具有較強創新性的點子更是得到了導師王煒的肯定。
在考慮外購電力、熱力的氧遷移線時,新的難題出現。團隊按照理論推導出了經過修正之后A4點的坐標計算方法,但比對發現,運用此種方法得到的數據太少,無法匹配團隊所得到的公式,也無法在“origin”繪圖機上完整做出修正之后的氧遷移線,研究一時陷入瓶頸。
反復計算排除差錯、檢查推斷是否合理,團隊眾人并沒有坐以待斃,積極向專業為操作線方向的博士師兄請教,學習基本的運算原理。同時,細心查閱相關文獻,耐心處理計算數據。
“老師為我們詳細講解步驟,耐心解答遇到的問題。”李昌雨表示,對于老師和師兄們來說這是一個繁瑣的事情,但他們不辭辛苦,教導團隊中的科研新人如何準確表述概念,并逐一查證,幫助他們積累經驗。
不斷試錯,不斷總結經驗,腳踏實地完成每一個運算步驟。他們嘗試運用二分法逐漸縮小回收率范圍,數值太小繪出的圖差距不大,不利于比較;數值過大最終的結果與實際生產出入較大,沒有實際意義。經過3天的計算,團隊眾人最終決定以氧遷移線對煤氣回收的回收率達到30%時的碳排放差異進行回收,讓余能以煤氣發電的形式折算,提高轉換效率,降低鋼鐵生產中的能耗與電耗,并在此基礎上反復演算,終于做出了符合要求的氧遷移線。
完成項目的主要內容后,還需要面對線上答辯。時間緊迫、沒有經驗,這些困難并沒有打倒團隊,明確分工,反復試講,所有人都保持著全身心投入的狀態。
“那些練習直到現在都記憶猶新。”羅杰感慨,靠著極具創新性的作品和精彩的答辯,他們的項目脫穎而出,獲得評委一致好評。
“科研困難而枯燥,好在我們都沒有放棄?!绷_杰表示,獲獎是對他們努力最好的回答?!案兄x導師和師兄們的幫助和指導。我們將會繼續朝著為學院、為學校、為國家做貢獻的方向前進,努力成為一名合格的科研人?!?/p>