【创新密码】材冶团队顺应“双碳”政策降低碳排放

作者:姜阡嬅 姚雄伟编辑:陈孖川发布时间:2021-10-20浏览次数:10



材冶团队顺应“双碳”政策降低碳排放

  

  

通讯员 姜阡嬅 见习记者 姚雄伟

  

 

    第十七届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛“揭榜挂帅”专项赛落下帷幕。我校材冶学院由王炜老师指导,罗杰、黄涛、田汉涛、李昌雨等同学完成的“基于氧迁移线的钢铁生产碳排放仿真研究”项目获得第十七届“挑战杯”竞赛“揭榜挂帅”专项赛“钢铁关键工序生产过程中碳排放的数字化仿真”比赛一等奖。

    谈及获奖经历,队长罗杰感慨道:“敢于构想,并付诸实践,荣获一等奖是团队每个人的共同努力的成果。”

    针对“钢铁生产碳排放的研究和仿真”的题目,团队众人选择顺应国家“碳中和碳达峰”的“双碳”政策,决定朝降低碳排放的方向进行探讨。

    为了有效分析碳排放过程和寻找降低碳排放的途径,团队选择参考高炉操作线的思路,建立钢铁生产各工序和全流程的氧迁移线。而之所以会提出这个设想,既得益于在此之前对于操作线学习的基础,也归功于罗杰等一行人的发散性思维。

    “为什么老师上课的时候只提到过高炉操作线,没看到有烧结、焦化操作线?”队长罗杰说道,“当时虽说也没太在意,但后来正遇挑战杯比赛,心里有了想法。在与老师以及师兄们一起商讨时,导师刚好提到操作线,便思如泉涌,发散开来。”

    至此团队基于“基于氧迁移线的钢铁生产碳排放仿真研究”的参赛方向定了下来,团队项目中提出全流程的氧迁移线,这个具有较强创新性的点子得到了导师王炜的肯定。

    在考虑外购电力、热力的氧迁移线时,新的难题应运而生。团队按照理论推导出了经过修正之后的A4点的坐标计算方法,但比对发现运用此种方法得到的数据太少,无法匹配团队所得到的公式,也无法在“origin”绘图机上完整做出修正之后的氧迁移线,团队因此陷入瓶颈期。

    反复计算排除差错,检查推断是否合理,团队众人并没有坐以待毙,积极虚心地向专业为操作线方面的博士生师兄进行请教,学习基本的运算原理。细心查阅相关文献,耐心处理计算数据,这是推出结论的支撑点。

    “老师为我们详细讲解查阅步骤,耐心解答过程中遇到的问题。”李昌雨表示,对于老师和师兄们来说这是一个驾轻就熟的事情,但他们不劳繁杂,教会团队中的科研新人能够准确找出相关表述,并逐一查证,帮助他们积累经验。

    不断试错,不断总结经验,脚踏实地的完成每一个运算步骤。运用二分法逐渐缩小回收率范围,数值太小绘出的图差距不大,不利于比较;数值过大最终的结果与实际生产出入较大,没有实际意义。经过3天的计算,团队众人最终决定以氧迁移线对煤气回收的回收率达到百分之30%时的碳排放差异进行回收,让余能以煤气发电的形式进行折算,提高转换效率,降低钢铁生产中的能耗与电耗,并在此基础上进行反复演算,终于做出了调整后的氧迁移线。

    完成项目的主要内容后,剩下还需要面对线上答辩。时间紧迫,没有经验,这些问题并没有打击到团队众人,明确的分工,反复的试讲练习,所有人都保持着全身心的状态。

    “答辩前一遍遍的练习现在都记忆犹新。”罗杰感慨到,面对来自各地的队伍,所有人的内心没有担心,只有自信。靠着极具创新性的作品和精彩的答辩,项目成功脱颖而出,获得一等奖的佳绩。

    “科研生活是在这种重复计算和尝试的过程中度过的,任重而道远。”罗杰表示,作为队长,在项目的研究过程中大家都得到了锻炼,对现在及其今后的科研乃至工作生活有重要的帮助。“大家在这个项目里寻找了很多文献数据来进行校对,碰到瓶颈敢于寻求导师和其他师兄们的帮助和指导,这种锲而不舍的精神想必这也是获得一等奖的关键。”罗杰说。

    这次获奖经历无疑是对导师和团队成员辛勤奉献的满意回报,同时也是对团队里科研新人的一种传承。在这种传承下,几位新人也会更加坚定、努力地朝着为学院、为学校、为国家做贡献的方向前进。

 

 

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